DE69714995T2 - WORKPIECE INSPECTION AND HANDLING - Google Patents

WORKPIECE INSPECTION AND HANDLING

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DE69714995T2
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Abstract

A method of grinding the edge of a disc (36) uses a grinding machine having mounted thereon a grooved grinding wheel (32), in which the groove is formed in situ using a forming wheel (56,58) also mounted on the grinding machine. After a workpiece (36) has been ground or after a succession of workpieces (36) have been ground, re-engaging the grinding wheel (32) and the forming wheel (56,58) with the grinding wheel (32) remaining in situ, to re-form the groove (34) in the grinding wheel (32) to correct for wear. A grinding machine comprises a grinding wheel (32), drive means therefor, a workhead and workpiece spindle and drive means (38,40) therefor, a forming wheel (56,58) and drive means (28) therefor, means for moving the grinding wheel (32) so as to plunge grind the edge of the grinding wheel (32) to form a groove (34) therein of precise cross-section and means for effecting relative movement between the grinding wheel (32) and the forming wheel (56,58) to enable the grinding wheel (32) to engage with the edge of a circular workpiece (36) component mounted on the workpiece spindle (28,30) to edge grind the component and wherein the forming wheel (56,58) is also mounted on the workpiece spindle (28,30) for rotation therewith, and the grinding wheel (32) is a resin bonded wheel.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein System zum Prüfen von kreisförmigen Werkstücken, z. B. scheibenförmigen Wafern aus Halbleiter-Material, vor und nach der Bearbeitung, in Verbindung mit einer Maschine zum Schleifen der Kante eines solchen Werkstückes und unterstützt eine Anordnung des Wafers auf einem Schleif-Spannfutter, die Einstellung von Bearbeitungswerkzeugen und das Überprüfen der Genauigkeit der bearbeiteten Kante.The invention relates to a system for testing circular workpieces, e.g. disk-shaped wafers made of semiconductor material, before and after processing, in connection with a machine for grinding the edge of such a workpiece and supports an arrangement of the wafer on a grinding chuck, the adjustment of processing tools and the checking of the accuracy of the processed edge.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

US Patent 4 638 601 beschreibt ein System zum Drehen einer kreisförmigen Scheibe in einer ersten Station, um die Scheibe so auszurichten, dass sie dann linear ohne Drehung in eine zweite Station übertragen werden kann, in der sie auf einer Vakuum- Spannvorrichtung zur Bearbeitung befestigt wird. In der ersten Station wird die Scheibe so gedreht, dass Exzentrizitäten der Scheibe relativ zum Mittelpunkt, um den die Drehung erfolgt, bestimmt werden kann und diese Exzentrizität wird dann mit dem linearen Übertragungspfad ausgerichtet. Wenn diese Ausrichtung erfolgt ist, werden der Mittelpunkt, um den die Scheibe gedreht worden ist und der geometrische Mittelpunkt der Scheibe mit der Übertragungsachse ausgerichtet. Durch ein derartiges Ausrichten der Scheibe wird jeder Fehler in der Platzierung an der ersten Station (die typischerweise in der Größenordnung von einigen wenigen Millimetern sein kann) z. B. zwischen der geometrischen Mitte und der tatsächlichen Drehachse in der ersten Station, in eine Einstellung in der linearen Verschiebung längs des Pfades von der einen Station zur anderen umgewandelt. Dies ermöglicht, dass die Scheibe exakt an der zweiten Station so zentriert sein kann, dass der geometrische Mittelpunkt der Scheibe mit der Drehachse der Vakuum-Spannvorrichtung in der zweiten Station ausgerichtet ist, wodurch ein exaktes Schleifen des Randes der Scheibe mit Hilfe eines Schleifrades ermöglicht wird.US Patent 4,638,601 describes a system for rotating a circular disk at a first station to align the disk so that it can then be transferred linearly without rotation to a second station where it is mounted on a vacuum chuck for machining. At the first station, the disk is rotated so that eccentricities of the disk relative to the center about which rotation occurs can be determined and this eccentricity is then aligned with the linear transfer path. Once this alignment is achieved, the center about which the disk has been rotated and the geometric center of the disk are aligned with the transfer axis. By aligning the disk in this way, any error in placement at the first station (which may typically be on the order of a few millimeters), e.g. between the geometric center and the actual axis of rotation at the first station, is converted into an adjustment in the linear displacement along the path from one station to the other. This allows the disc to be precisely centered at the second station so that the geometric center of the disc is aligned with the axis of rotation of the vacuum clamping device in the second station. which allows precise grinding of the edge of the disc using a grinding wheel.

Es gibt viele Situationen, in denen diese Art von Platzierung nicht ausreicht, da damit nicht erreicht wird, dass Scheiben auf der zweiten Station so positioniert werden, dass alle gewünschten Formen der Drehung und des Schleifens angepasst werden können. So kann es beispielsweise erwünscht sein, die Scheibe exzentrisch so zu befestigen, dass ein schadhafter Bereich des Umfangs der Scheibe erfasst wird. Durch Festlegen der Scheibe in der Weise, dass ein beschädigter Bereich in einem größeren Radius von der geometrischen Mitte angeordnet wird als der unbeschädigte übrige Teil des Umfangs, und durch Drehen der Scheibe um die exzentrische Achse wird eine neue Scheibe gebildet, die zwar etwas kleiner ist als die ursprüngliche Scheibe, bei der jedoch der beschädigte Bereich in dem Prozess weggeschliffen worden ist. Die exzentrische Achse, um die die Scheibe in der zweiten Station schließlich gedreht wird, wird bei Beendigung des Schleifvorganges die geometrische Mitte der neuen Scheibe, die durch den Schleifvorgang erstellt worden ist.There are many situations where this type of placement is not sufficient because it does not achieve the positioning of wheels on the second station to accommodate all desired shapes of rotation and grinding. For example, it may be desirable to mount the wheel eccentrically so that a damaged area of the circumference of the wheel is covered. By mounting the wheel so that a damaged area is located at a larger radius from the geometric center than the undamaged remainder of the circumference and rotating the wheel about the eccentric axis, a new wheel is formed which is slightly smaller than the original wheel but has had the damaged area ground away in the process. The eccentric axis about which the wheel is finally rotated in the second station becomes, when the grinding process is completed, the geometric center of the new wheel created by the grinding process.

Wenn ein Ausrichtverfahren, wie das nach US-Patent 4 638 601 verwendet wird, gibt es nur zwei Möglichkeiten aus 360, dass ein beschädigter Umfangsbereich am einen oder am anderen Ende des Durchmessers der ursprünglichen Scheibe liegt, die mit dem Übertragungspfad bei der bekannten Methode ausgerichtet sein soll.When an alignment method such as that of U.S. Patent 4,638,601 is used, there are only two possibilities out of 360 that a damaged peripheral region will be at one or the other end of the diameter of the original disk which is intended to be aligned with the transfer path in the known method.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Gemäß der Erfindung wird eine Maschine zum Kantenschleifen von kreisförmigen Scheiben, z. B. Wafern, aus einem Material wie Silizium, in Verbindung mit einem optischen Überwachungssystem, das eine Kamera aufweist, deren Linse ein Bild der Kante der Scheibe in der Kamera ergibt, und mit einer Vorrichtung zum Beleuchten des Randbereiches der von der Kamera betrachteten Scheibe vorgeschlagen, wobei die Maschine eine Rechenvorrichtung zum Analysieren des Kamerabildes aufweist, um eine notwendige Bewegung der Scheibe zu ihrer Positionierung in eine korrekte Schleifposition zu bestimmen.According to the invention, a machine for edge grinding of circular disks, e.g. wafers, made of a material such as silicon, is proposed in conjunction with an optical monitoring system comprising a camera, the lens of which produces an image of the edge of the disk in the camera, and with a device for illuminating the edge region of the disk viewed by the camera, the machine comprising a computing device for analyzing the camera image in order to to determine the necessary movement of the wheel to position it in a correct grinding position.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist die Maschine ein Ausricht- und Verschiebesystem zum Bewegen kreisförmiger Scheiben-Werkstücke aus einer ersten Überwachungsstation in eine zweite Bearbeitungsstation auf, dieses System besitzt eine Werkstück-Haltevorrichtung zur Befestigung mit der Stirnseite eines Scheiben- Werkstückes, um letzteres aus einer Position in eine andere Position zu bewegen, ferner einen Roboter, der die Position der Werkstück-Haltevorrichtung steuert und in der Lage ist, Bewegungen in mindestens zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen auszuführen, die beide parallel zu der Ebene der Scheibe liegen, wenn sie die erste Station einnimmt, und eine Vorrichtung zum Drehen der Scheibe in der Überwachungsstation und in der Bearbeitungsstation, während die Überwachungsstation zur Bestimmung der Position des geometrischen Mittelpunktes der Scheibe bei deren Drehung in der ersten Station dient, und die Rechenvorrichtung aus von der Überwachungsvorrichtung gelieferten Daten alle Verschiebungen berechnet, die längs der orthogonalen Bewegungsrichtungen des Roboters erforderlich sind, um den geometrischen Mittelpunkt der Scheibe in eine zweite gewünschte Position, deren Koordinaten bekannt sind, zu bewegen.According to one embodiment of the invention, the machine comprises an alignment and displacement system for moving circular disc workpieces from a first monitoring station to a second processing station, this system having a workpiece holding device for fastening to the face of a disc workpiece in order to move the latter from one position to another position, a robot which controls the position of the workpiece holding device and is able to carry out movements in at least two mutually perpendicular directions, both of which are parallel to the plane of the disc when it occupies the first station, and a device for rotating the disc in the monitoring station and in the processing station, while the monitoring station serves to determine the position of the geometric center of the disc when it rotates in the first station, and the computing device calculates from data supplied by the monitoring device all the displacements which are required along the orthogonal directions of movement of the robot in order to align the geometric center of the disc in to move to a second desired position whose coordinates are known.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Kombination, bei der der kreisförmige Wafer, der zum Kantenschleifen in der Überwachungsstation so platziert wird, dass sein geometrischer Mittelpunkt etwa mit der Rotationsachse der Überwachungsstation ausgerichtet ist, um die Achse der Überwachungsstation gedreht wird, und die Rechenvorrichtung zur Bestimmung zweier Dimensionen X1 und Z1, nämlich der Abstände gemessen parallel zu den X- und Z-Achsen, dient, um die die geometrische Mitte des Wafers verschoben werden muss, damit sie mit dem Mittelpunkt der Drehung der Übertragungsstation zusammenfällt, und bei der die Maschine eine Schleif-Spannvorrichtung aufweist, auf die der Wafer mit Hilfe des Roboters übertragen und darauf positioniert wird, indem Kompensationen in den X- und Z-Richtungen vorgenommen werden, damit der (nunmehr) bekannte geometrische Mittelpunkt des Wafers exakt in bezug auf die Drehachse der Schleif-Spannvorrichtung positioniert wird.The invention further relates to a combination in which the circular wafer, which is placed in the monitoring station for edge grinding so that its geometric centre is approximately aligned with the rotation axis of the monitoring station, is rotated about the axis of the monitoring station, and the computing device serves to determine two dimensions X1 and Z1, namely the distances measured parallel to the X and Z axes, by which the geometric centre of the wafer must be displaced so that it coincides with the centre of rotation of the transfer station, and in which the machine comprises a grinding chuck onto which the wafer is transferred with the aid of the robot and positioned thereon by making compensations in the X and Z directions so that the (now) known geometric centre of the Wafer is positioned exactly in relation to the rotation axis of the grinding chuck.

Hierbei ist es nicht erforderlich, den Wafer in Drehung zu versetzen, damit die die Drehachse der Prüfstation mit der geometrischen Mitte des Wafers verbindende Linie parallel zu der Roboter X-Achse verläuft, um die Kompensation zu erzielen, wie sie bei dem Verfahren nach US Patent 4 638 601 beschrieben ist.It is not necessary to rotate the wafer so that the line connecting the rotation axis of the test station with the geometric center of the wafer is parallel to the robot X-axis in order to achieve the compensation as described in the method according to US Patent 4,638,601.

Da es nunmehr möglich ist, den Wafer so zu verschieben, dass er seine geometrische Mitte an eine beliebige gewünschte Position relativ zu der Drehachse der Schleif- Spannvorrichtung bewegt, ergeben die X und Y Einstellungen, die in die Übertragung von der ersten Prüfstation auf die zweite Schleifstations-Spannvorrichtung eingebaut sind, einen Kompromiß mit optimalem Sitz zwischen der Zentrierung des Wafers auf der Schleif-Spannvorrichtung und nicht notwendiger Materialabnahme von der Kerbe. Ferner ermöglicht die Methode dort, wo eine Beschädigung um den Umfang des Wafers herum festgestellt wird, die Möglichkeit der absichtlichen exzentrischen Platzierung des Wafers auf der Schleifstations-Spannvorrichtung in der Weise, dass dort, wo Umfangsbeschädigungen aufgetreten sind, z. B. während des Scheibenschneidens, der Wafer um einen neuen Mittelpunkt neu geschliffen werden kann, damit der unerwünschte, schadhafte Umfangsbereich beseitigt wird. Eine derartige Möglichkeit besteht mit einem Verschiebesystem mit einer einzigen Achse, wie in dem vorerwähnten US Patent beschrieben, im allgemeinen nicht.Since it is now possible to translate the wafer to move its geometric center to any desired position relative to the rotational axis of the grinding chuck, the X and Y adjustments built into the transfer from the first inspection station to the second grinding station chuck provide a compromise with an optimal fit between centering the wafer on the grinding chuck and not removing material from the notch. Furthermore, where damage is found around the circumference of the wafer, the method allows for the possibility of intentionally eccentrically placing the wafer on the grinding station chuck such that where circumferential damage has occurred, e.g. during slicing, the wafer can be reground around a new center point to eliminate the unwanted, damaged peripheral area. Such a possibility is generally not available with a single-axis displacement system as described in the aforementioned US patent.

Es ist natürlich möglich, die Scheibe in eine beliebige, gewünschte Orientierung zu drehen, indem die Vakuum-Spannvorrichtung in der Prüfstation gedreht wird, und die Scheibe bei dieser Orientierung auf den Spindelkopf übertragen wird.It is of course possible to rotate the disk into any desired orientation by rotating the vacuum clamping device in the test station and transferring the disk to the spindle head in this orientation.

Die Prüfstation kann ferner eine Vorrichtung zur Bestimmung der Dicke des Werkstückes (Wafers) aufweisen und diese zusätzliche Information kann verwendet werden, um exakte Einstellungen auf die Axialbewegung eines Bearbeitungs- Werkzeuges vorzunehmen, z. B. einer genuteten Schleifscheibe zum Eingriff mit einer Kante des Werkstückes an der Arbeitsstation.The inspection station may further comprise a device for determining the thickness of the workpiece (wafer) and this additional information can be used to make exact adjustments to the axial movement of a machining tool, e.g. a grooved grinding wheel to engage an edge of the workpiece at the workstation.

Die optische Prüfvorrichtung ist vorzugsweise an der Prüfstation so angeordnet, dass ihre optische Achse parallel zur Y-Achse (d. h. die Drehachse des Werkstückes in der Prüfstation) und vorzugsweise mit den beiden Achsen in der gleichen horizontalen Ebene verläuft.The optical inspection device is preferably arranged at the inspection station so that its optical axis is parallel to the Y-axis (i.e. the axis of rotation of the workpiece in the inspection station) and preferably with the two axes in the same horizontal plane.

Wenn ein Werkstück-Durchmesser variieren kann, kann eine Vernier-Vorrichtung zur Einstellung der Position der optischen Prüfvorrichtung vorgesehen werden, um wesentliche Unterschiede des Durchmessers zwischen den Werkstücken zu erfassen. Die optische Prüfvorrichtung weist vorzugsweise eine CCD-Kamera auf, deren Linse ein optisches Bild der Kante der Scheibe auf dem CCD-Chip abbildet, und die Vorrichtung zum Beleuchten des Randbereiches der von der Kamera betrachteten Scheibe dient dazu, die Scheibe so zu beleuchten, dass der von der Kamera betrachtete Randbereich von hinten beleuchtet und deshalb von der Kamera als Silhouette gesehen wird.If a workpiece diameter may vary, a vernier device may be provided for adjusting the position of the optical inspection device to detect significant differences in diameter between the workpieces. The optical inspection device preferably comprises a CCD camera whose lens images an optical image of the edge of the disk on the CCD chip, and the device for illuminating the edge region of the disk viewed by the camera serves to illuminate the disk so that the edge region viewed by the camera is illuminated from behind and therefore seen by the camera as a silhouette.

Die CCD-Anordnung enthält typischerweise eine große Anzahl von Pixeln in einer rechteckigen Gruppierung. Typischerweise kann eine adressierbare Gruppierung von 768 · 576 Pixeln verwendet werden.The CCD array typically contains a large number of pixels in a rectangular array. Typically an addressable array of 768 x 576 pixels can be used.

Die Rechenvorrichtung weist insbesondere eine elektrische Schaltanordnung auf, die Signale aufnehmen kann, welche durch Abtasten der CCD-Anordnung in an sich bekannter Weise erhalten werden, und die in der Lage ist, das Signal von jedem adressierten Pixel in der CCD-Anordnung in einen digitalen Wert umzuwandeln, je nach dem, ob ein Pixel durch das Bild der Scheibenkante im Dunklen liegt oder nicht.The computing device in particular comprises an electrical circuit arrangement which can receive signals obtained by scanning the CCD arrangement in a manner known per se and which is capable of converting the signal from each addressed pixel in the CCD arrangement into a digital value, depending on whether a pixel is in the dark due to the image of the disk edge or not.

Für eine feste Anzahl von Pixeln bestimmt der Grad der Digitalisierung eines jeden Pixelwertes bis zu einem bestimmten Punkt die Genauigkeit des Überwachungssystems.For a fixed number of pixels, the degree of digitization of each pixel value up to a certain point determines the accuracy of the surveillance system.

Durch Speichern eines jeden Bildes der Reihe nach, ist es möglich, pixelabhängige Signale von einem Bild zum nächsten zu vergleichen und aus diesem Vergleich eine Änderung im Wert des pixelabhängigen Signales von einem Bild zum nächsten zu bestimmen, wodurch eine Verschiebung in der Position des Bildes der Kante, hervorgerufen durch Bewegen der Kante der Scheibe in dem Betrachtungsfeld aufgrund einer exzentrischen Befestigung der Scheibe zur Drehung angezeigt wird.By storing each image in turn, it is possible to compare pixel-dependent signals from one image to the next and from this comparison determine a change in the value of the pixel-dependent signal from one image to the next, thereby indicating a shift in the position of the image of the edge caused by moving the edge of the disk in the field of view due to eccentric mounting of the disk for rotation.

Die Kante der Scheibe erscheint als ein Übergang zwischen hell und dunkel, und deshalb verändert sich das pixelabhängige Signal von einem Extremwert zum anderen Extremwert, also zwischen Schatten und Nicht-Schatten.The edge of the disk appears as a transition between light and dark, and therefore the pixel-dependent signal changes from one extreme value to the other extreme value, i.e. between shadow and non-shadow.

Bei einer einfachen Anordnung, bei der der Ausgang von jedem Pixel als ein binäres Signal digitalisiert ist, und ist entweder hoch oder niedrig, kann die maximale Auflösung so niedrig sein wie die Größe eines Pixels.In a simple arrangement where the output of each pixel is digitized as a binary signal and is either high or low, the maximum resolution can be as low as the size of a pixel.

Wenn die Pixel-Signale auf einer Skala von n = A (entsprechend einer voll abgedunkelten oder schwarzen Stelle) auf n = B (wobei B einer Nicht-Abdunkelung entspricht), digitalisiert werden, kann eine digitale Analyse durchgeführt werden, um exakter zu bestimmen, wo die Kante des Scheibenbildes in bezug auf die Pixel liegt, wobei dann, wenn zufällig ein Pixel durchschnitten wird, der jeweilige Wert von n, der einem geschnittenen Pixel auf der Skala A-> B zugeschrieben wird, den prozentualen Anteil des Pixels, der von dem Scheibenbild bedeckt und deshalb abgedunkelt ist, und den prozentualen Anteil, der nicht abgedunkelt ist, anzeigt. Bei einer Anordnung, bei der die Pixel-Auflösung so ausgelegt ist, dass eine "Kante" in den Werten einer Anzahl von anschließenden Pixeln "gesehen" werden kann, werden vorzugsweise Signale entsprechend den Pixeln in Gruppen gleichzeitig abgefragt, einzelne "vagabundierende" Werte, die unter anderem dem Rauschen usw. zugeschrieben werden, werden identifiziert und die echte Kante wird als dort angeordnet identifiziert, wo eine Mehrzahl der anschließenden Pixel-Signalwerte dies anzeigen. In diesem Fall kann die tatsächliche Position der Kante als in der Mitte zwischen dem letzten Pixel mit einem Wert von B auf einer Seite des Übergangs und dem ersten Pixel mit dem Wert A auf der anderen Seite des Übergangs so identifiziert werden, dass dies die Position ist, bei der der Signalwert dem arithmetischen Mittelwert der Pixel-Signalwerte A und B am nächsten kommt.If the pixel signals are digitized on a scale from n = A (corresponding to a fully darkened or black spot) to n = B (where B corresponds to no darkening), a digital analysis can be performed to determine more accurately where the edge of the disk image lies in relation to the pixels, and if a pixel is accidentally intersected, the respective value of n attributed to an intersected pixel on the scale A->B indicates the percentage of the pixel covered by the disk image and therefore darkened, and the percentage that is not darkened. In an arrangement where the pixel resolution is such that an "edge" can be "seen" in the values of a number of adjacent pixels, signals corresponding to the pixels are preferably sampled in groups simultaneously, individual "stray" values attributed to, among other things, noise, etc. are identified and the true edge is identified as being located where a majority of the subsequent pixel signal values indicate it to be. In this case, the true position of the edge can be identified as being midway between the last pixel with a value of B on one side of the transition and the first pixel with the value A on the other side of the transition such that this is the position at which the signal value is closest to the arithmetic mean of the pixel signal values A and B.

Berücksichtigt man den Abstand des Brennpunktes von der verwendeten Linse, die Größe der CCD-Gruppierung und die Anzahl und damit der Größe der Pixel, kann ein Maßstabsfaktor für eine gegebene Kamera/Linsen-Kombination bestimmt werden, mit einer eine entsprechende Verschiebung der "echten" Kante um x Pixel gleich einem linearen Abstand von r mm sein kann.Taking into account the distance of the focal point from the lens used, the size of the CCD array and the number and hence the size of the pixels, a scale factor can be determined for a given camera/lens combination, with which a corresponding shift of the "true" edge by x pixels can be equal to a linear distance of r mm.

Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil läßt sich besonders gut realisieren, wenn die Winkelorientierung der Scheibe in Hinblick auf einen Festpunkt um seinen Umfang bestimmt werden kann, z. B. eine Kerbe oder eine Flachstelle, oder aber, dass auf die betrachtete Oberfläche der Scheibe eine kleine, unterscheidbare Marke/Stelle oder eine durch ein Gerät detektierbare Markierung, z. B. eine magnetische Stelle aufgebracht worden ist. Die gedrehte Position der Scheibe kann dann durch visuelle oder Kamera-Prüfung oder durch einen geeigneten Sensor, z. B. einen magnetischen Sensor, bestimmt werden.The advantage that can be achieved with the invention can be realized particularly well if the angular orientation of the disc can be determined with respect to a fixed point around its circumference, e.g. a notch or a flat spot, or if a small, distinguishable mark/spot or a marking that can be detected by a device, e.g. a magnetic spot, has been applied to the surface of the disc under consideration. The rotated position of the disc can then be determined by visual or camera inspection or by a suitable sensor, e.g. a magnetic sensor.

Durch Drehen der Scheibe kann die Marke (z. B. Kerbe) an einer Stelle das Betrachtungsfeld der Kamera kreuzen. Dabei wird ein bestimmtes Signalschema erzeugt, und eine Signalverarbeitungs- und -berechnungsvorrichtung, die mit dem Ausgang der Kamera gespeist wird, kann so programmiert werden, dass sie auf dieses Schema achtet und die Winkelposition der Scheibe aus einem dem Scheibenantrieb zugeordneten Codierer festhält.By rotating the disk, the mark (e.g. notch) can cross the camera's field of view at a point. This produces a specific signal pattern, and a signal processing and computing device fed from the camera's output can be programmed to pay attention to this pattern and record the angular position of the disk from an encoder associated with the disk drive.

Wenn die Scheibe gedreht wird, erscheint jede Fehlausrichtung zwischen der geometrischen Mitte der Scheibe und ihrer Rotationsachse in der Prüfstation als eine Verschiebung des Bildes der Scheibe auf der CCD.When the disc is rotated, any misalignment between the geometric center of the disc and its axis of rotation appears in the inspection station as a shift of the image of the disc on the CCD.

Durch Feststellen des Wertes der Verschiebung an einer Vielzahl von im Winkel versetzten Positionen, die durch den Codierer bestimmt sind, ist es möglich, die X, Z- Koordinaten (X&sub1; Z&sub1;) der geometrischen Mitte der Scheibe zu berechnen.By determining the value of the displacement at a plurality of angularly offset positions determined by the encoder, it is possible to calculate the X, Z coordinates (X₁ Z₁) of the geometric center of the disk.

Da die X, Z-Koordinaten (X&sub2; Z&sub2;) der Achse der Vakuum-Spannvorrichtung an der Prüfstation bekannt sind, und diese ist die Achse, um die die Scheibe eigentlich rotiert, kann die Verschiebung in X und Z, die zum Ausrichten der geometrischen Mitte mit der Achse der Vakuum-Spannvorrichtung in einem bestimmten Winkel der Prüfstation aus (X&sub1;-Z&sub2;), (Y&sub1;-Z&sub2;) berechnet werden.Since the X, Z coordinates (X₂ Z₂) of the vacuum chuck axis at the test station are known, and this is the axis around which the disk actually rotates, the displacement in X and Z required to align the geometric center with the vacuum chuck axis at a given angle of the test station can be calculated from (X₁-Z₂), (Y₁-Z₂).

Da die X, Z-Koordinaten der Spannvorrichtung (X&sub3; Y&sub3;) der Arbeitsstation, an die die Scheibe transportiert werden soll, ebenfalls bekannt sind, ist es einfach, die Abstände zu bestimmen, zwischen denen die Scheibe parallel zu den X- und Z-Achsen verschoben werden muss, wobei die Spannvorrichtung der Prüfstation so belassen wird, dass ihre geometrische Mitte mit der Achse (X&sub3; Z&sub3;) an der Arbeitsstation ausgerichtet ist.Since the X, Z coordinates of the fixture (X₃ Y₃) of the work station to which the disc is to be transported are also known, it is easy to determine the distances between which the disc must be translated parallel to the X and Z axes, leaving the fixture of the inspection station so that its geometric center is aligned with the axis (X₃ Z₃) at the work station.

Eine zweite Kamera kann so positioniert werden, dass sie die Kante der Scheibe tangential betrachtet, wobei die optische Achse der Kamera in der Ebene der Scheibe oder parallel dazu verläuft. Dies ermöglicht, dass das Profil der Kante der Scheibe in einem vergrößerten Maßstab geprüft wird, indem ein vergrößertes Bild dessen dargestellt wird, was die Kamera auf einer CRT sieht.A second camera can be positioned to view the edge of the disc tangentially, with the optical axis of the camera in the plane of the disc or parallel to it. This allows the profile of the edge of the disc to be examined at a magnified scale by displaying a magnified image of what the camera sees on a CRT.

Theoretisch soll es möglich sein, einfach das Video-Signal aus einer CCD-Kamera zu verwenden und dies auf einer CRT in einer Fernseh-Verbindung mit geschlossenem Stromkreis darzustellen.Theoretically, it should be possible to simply use the video signal from a CCD camera and display it on a CRT in a closed-circuit television connection.

In der Praxis ist das Bild der Kante in einer solchen Anordnung sehr dunkel, da die Kamera in einem beträchtlichen Abstand von der Stelle auf dem Umfang angeordnet sein muss, an der die optische Achse die Scheibenkante schneidet und die in den Brennpunkt gebracht werden soll, und ein beträchtlicher Teil der Kante der Scheibe liegt in dem Betrachtungsfeld und wird zur Bilddarstellung auf dem CCD-Chip beitragen.In practice, the image of the edge in such an arrangement is very dark, since the camera must be located at a considerable distance from the point on the circumference where the optical axis intersects the disk edge and which is to be brought into focus, and a considerable part of the disk edge lies in the field of view and will contribute to the image representation on the CCD chip.

Da dieser unerwünschte Teil der Kante der Scheibe in dem Betrachtungsfeld der Kamera näher an der Linse als an dem interessierenden Bereich liegt, tendiert das Bild dieses unerwünschten Teils der Scheibe insbesondere dahin, dass es größer erscheint als der interessieremde Bereich, und Versuche, diesem Problem durch Verwendung einer Linse mit kurzer Brennweitee zu begegnen, waren nicht erfolgreich.In particular, since this unwanted part of the edge of the disk is closer to the lens in the camera's field of view than to the region of interest, the image of this unwanted part of the disk tends to appear larger than the region of interest, and attempts to overcome this problem by using a short focal length lens have not been successful.

Es hat sich herausgestellt, dass dieses Problem optisch dadurch korrigiert werden kann, dass eine telezentrische Linse verwendet wird, wie sie z. B. von Melles Griot, Cambridge, England geliefert wird, die ein im Brennpunkt liegendes Bild der gleichen Größe von Gegenständen bei unterschiedlichen Abständen von der Linse erzeugt.It has been found that this problem can be corrected optically by using a telecentric lens, such as that supplied by Melles Griot, Cambridge, England, which produces a focal image of the same size of objects at different distances from the lens.

Vorzugsweise, aber nicht ausschließlich, ist die Kamera mit einer telezentrischen Linse ausgerüstet, die elektrischen Signale aus der Kamera werden jedoch einer Verarbeitung, wie vorstehend erwähnt, unterzogen, bevor das Kamera-Signal verwendet wird, um eine Sichtanzeige auf einer CRT zu erzeugen, und auf diese Weise ist das Bild des Kantenprofils der CRT scharf und wird von dem Vorhandensein der Scheibe zwischen dem interessierenden Bereich und der Kamera nicht beeinflusst.Preferably, but not exclusively, the camera is equipped with a telecentric lens, however, the electrical signals from the camera are subjected to processing as mentioned above before the camera signal is used to produce a visual display on a CRT, and in this way the image of the edge profile of the CRT is sharp and is not affected by the presence of the disk between the region of interest and the camera.

Messungen können an dem digitalen Video-Signal vorgenommen werden, indem die beschriebenen numerischen Analyse-Techniken verwendet werden, damit eine Messung des auf der CCD-Kamera erzeugten Bildes erhalten wird.Measurements can be made on the digital video signal using the described numerical analysis techniques to obtain a measurement of the image formed on the CCD camera.

Um die Signalverarbeitung und -verstärkung der Darstellung des Kantenprofils in der endgültigen CRT-Sichtanzeige zu vereinfachen, werden die Video-Signale, die durch Lesen der Pixel des CCD-Chips erhalten werden, vorzugsweise digitalisiert und in einem Bild-Speicher gespeichert, und die digitalen Werte in dem Bild-Speicher werden verarbeitet und erneut gespeichert, entweder in einem zweiten Bild-Speicher oder dadurch, dass die Werte in dem ursprünglichen Bild-Speicher ersetzt werden, und die Darstellung der Wafer-Kante in der Computer-Sichtdarstellung wird durch entsprechendes Adressieren des Speichers, der die verarbeiteten Werte enthält, erhalten.To simplify the signal processing and amplification of the edge profile representation in the final CRT display, the video signals obtained by reading the pixels of the CCD chip are preferably digitized and stored in an image memory, and the digital values in the image memory are processed and re-stored either in a second image memory or by replacing the values in the original image memory, and the representation of the wafer edge in the computer display is obtained by appropriately addressing the memory containing the processed values.

Das Profil der Scheibe kann in einer Anzahl von Punkten um den Umfang geprüft werden und dies kann dadurch erreicht werden, dass entweder die Scheibe zwischen einer Anzahl von stationären Positionen gedreht und ein Bild der Kante der Scheibe dem Kamera-Chip an jeder Stelle ausgesetzt wird und das verarbeitete Signal aus jeder stationären Position gespeichert wird oder alternativ die Kamera so betrieben wird, dass ein Video-Signal entsprechend einer jeden Folge von Bildern bei sich drehender Scheibe erzeugt wird, deren jedes dem Profil eines unterschiedlichen Bereiches der Scheibe entspricht, der in Kreisform um seinen Umfang gemessen wird.The profile of the disc can be checked at a number of points around the circumference and this can be achieved by either rotating the disc between a number of stationary positions and exposing an image of the edge of the disc to the camera chip at each location and storing the processed signal from each stationary position or alternatively operating the camera to produce a video signal corresponding to each sequence of images as the disc rotates, each of which corresponds to the profile of a different area of the disc measured in a circle around its circumference.

Die Kamerablende kann synchron mit der Drehung der Scheibe betätigt werden, um dies zu erreichen, oder aber die Kamera kann so eingestellt werden, dass sie eine größere Anzahl von Hochgeschwindigkeits-Belichtungen bei sich drehender Scheibe vornimmt.The camera aperture can be operated in sync with the rotation of the disk to achieve this, or the camera can be set to take a larger number of high-speed exposures as the disk rotates.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben.The invention is described below in conjunction with the drawings.

Fig. 1, 2 und 3 entsprechen den Fig. 8-10 der gleichlautenden UK- Patentanmeldung, die gleichzeitig unter unserem Zeichen C412/W eingereicht worden ist,Fig. 1, 2 and 3 correspond to Fig. 8-10 of the identical UK patent application filed at the same time under our reference C412/W,

Fig. 4 zeigt das Bild, das einem CCD-Kamera-Chip präsentiert wird, wenn eine Kerbe im Umfang einer kreisförmigen Scheibe das Betrachtungsfeld der Kamera einnimmt,Fig. 4 shows the image presented to a CCD camera chip when a notch in the circumference of a circular disk occupies the camera’s field of view,

Fig. 5 zeigt, wie das Bild der Scheibe sich über das Betrachtungsfeld eines Abstandes H aufgrund einer Fehlausrichtung der geometrischen Mitte der Scheibe mit der Achse verschiebt, um die die Scheibe gedreht wird, gesehen von der Kamer aus,Fig. 5 shows how the image of the disk shifts over the field of view of a distance H due to a misalignment of the geometric center of the disk with the axis around which the disk is rotated, seen from the camera,

Fig. 6 zeigt, wie das Bild des Randbereiches einer kreisförmigen Scheibe Pixel in einem CCD-Kamera-Chip schneidet,Fig. 6 shows how the image of the edge area of a circular disk cuts pixels in a CCD camera chip,

Fig. 7 ist eine Tabelle, die digitale Werte im Bereich 1-10 zeigt, die unterschiedlichen Pixeln in den vier Spalten und zehn Reihen nach Fig. 6 zugeschrieben werden,Fig. 7 is a table showing digital values in the range 1-10 that are attributed to different pixels in the four columns and ten rows of Fig. 6,

Fig. 8 ist eine Tabelle, die revidierte Werte von Signalwerten für Fig. 7 zeigt,Fig. 8 is a table showing revised values of signal values for Fig. 7,

Fig. 9 zeigt das Bild, das auf dem CCD-Kamer-Chip einer Wafer-Kante erscheint undFig. 9 shows the image that appears on the CCD camera chip of a wafer edge and

Fig. 10 ist eine schematische Darstellung eines ein Beleuchtungssignal verarbeitenden Systems.Fig. 10 is a schematic diagram of a lighting signal processing system.

Fig. 1 zeigt ein Robotersystem zum Handhaben kreisförmiger, plattenartiger Wafer aus Silizium mit einem Durchmesser von 100 oder 200 mm oder darüber und die Fig. 1, 2 und 3 entsprechen den Fig. 8-10 unserer gleichlaufenden Patentanmeldung mit dem internen Aktenzeichen C412/W. Das System weist ein Fundament 182 und einen generell mit 184 bezeichneten baulichen Rahmen auf, der sich vom Fundament nach oben erstreckt und einen Support für eine lineare Führungsbahn, die generell mit 186 bezeichnet ist, aufnimmt. Entlang der Führungsbahn kann sich ein Schlitten 188 in Richtung des Pfeiles 190 bewegen. Eine zweite Führungsbahn 192 verläuft von dem Schlitten 188 rechtwinklig zu der Führungsbahn 186 und ein Schieber 194 ist in der Lage, sich in der Richtung des Pfeiles 196 zu bewegen. Ein Arm 198 geht von dem Schieber 194 aus und ein damit befestigter Antrieb ist mit 200 bezeichnet, der eine Bewegung des Armes 198 in Richtung des Pfeiles 202 bewirkt. Elektrische Energie für die Antriebe 200 und die Antriebe im Gehäuse 188 wird über ein Mehrweg-Kabel 204 geliefert, das in der flexiblen, mit der linearen Führungsbahn 186 verbundenen Sicherheitsumkleidung 206 aufgenommen ist.Fig. 1 shows a robotic system for handling circular, plate-like wafers of silicon having a diameter of 100 or 200 mm or more and Figs. 1, 2 and 3 correspond to Figs. 8-10 of our copending patent application having internal file number C412/W. The system comprises a foundation 182 and a structural frame generally indicated at 184 extending upwardly from the foundation and receiving a support for a linear guideway generally indicated at 186. A carriage 188 is capable of moving along the guideway in the direction of arrow 190. A second guideway 192 extends from the carriage 188 perpendicular to the guideway 186 and a slider 194 is capable of moving in the direction of arrow 196. An arm 198 extends from the slider 194 and a drive attached thereto is designated 200 which causes movement of the arm 198 in the direction of arrow 202. Electrical power for the drives 200 and the drives in the housing 188 is supplied via a multi-way cable 204 which is housed in the flexible safety enclosure 206 connected to the linear guideway 186.

Am unteren Ende des Armes 198 ist eine Vakuum-Spannvorrichtung 208 vorgesehen und durch entsprechendes Manoevrieren der Schlitten 188 und 194 sowie des Armes 198 kann die Vakuum-Spannvorrichtung 208 vor einem Wafer 194 positioniert werden, der aufrecht in einer Abstützbuchse 212 gehalten wird. Eine leere Abstützbuchse ist bei 214 dargestellt, die zur Aufnahme eines verarbeiteten Wafers bereit gestellt ist.A vacuum chuck 208 is provided at the lower end of the arm 198 and by appropriate maneuvering of the carriages 188 and 194 and the arm 198, the vacuum chuck 208 can be positioned in front of a wafer 194 held upright in a support sleeve 212. An empty support sleeve is shown at 214 which is ready to receive a processed wafer.

Nach einem Bearbeitungsvorgang in der Maschine 400 kann ein fertig bearbeitetes Wafer-Werkstück 36 von der Arbeitsstation aufgenommen werden und hierzu wird der Übertragungsmechanismus nach Fig. 1 so betätigt, dass die Spannvorrichtung 208 gegenüber dem Wafer 36 auf dem Aufnahmekopf so positioniert wird, dass der fertig bearbeitete Wafer 36 wieder aufgefunden und auf die leere Buchse 214 übertragen wird.After a processing operation in the machine 400, a finished wafer workpiece 36 can be picked up from the work station and for this purpose the transfer mechanism according to Fig. 1 is actuated such that the clamping device 208 is positioned opposite the wafer 36 on the pick-up head so that the finished wafer 36 is found again and transferred to the empty socket 214.

Eine Verschiebung des Schlittens 194 weiter in Richtung der Buchse 212 positioniert die Spannvorrichtung 208 vor einem nicht geschliffenen Werkstück 210 und sie kann nach dessen Aufnahme in die Prüfstation übertragen und anschließend in den Bearbeitungsbereich der Maschine 400 gebracht werden, wo es mit der Vakuum- Spannvorrichtung auf dem Bearbeitungskopf an der Stelle des vorausgehenden Wafers für den Schleifvorgang festgelegt wird.Moving the carriage 194 further toward the bushing 212 positions the fixture 208 in front of an unground workpiece 210 and, after it has been picked up, it can be transferred to the inspection station and then brought into the processing area of the machine 400 where it is secured by the vacuum fixture on the processing head in place of the preceding wafer for the grinding process.

Es können eine Vielzahl von Buchsen auf der Bahn 216 vorgesehen sein und alle darin angeordneten Werkstücke können entfernt, zentriert, geschliffen, geprüft und der Reihe nach zurückgeführt werden.A plurality of bushings may be provided on the track 216 and all workpieces arranged therein may be removed, centered, ground, inspected and returned in sequence.

Wafer-ZentrierungWafer centering

Als unmittelbarer Schritt vor dem Schleifen (vorzugsweise während des Schleifens eines anderen Wafers) ist jeder der Wafer in der Prüfeinrichtung nach den Fig. 2 und 3 so positioniert, dass die geometrische Mitte des Wafers bestimmt werden kann; dadurch ist es möglich, dass der Wafer auf der Spannvorrichtung 30 zur Durchführung des Schleifvorganges exakt positioniert werden kann. Nach dem Schleifen kann der Wafer wieder zur Prüfung des Kantenprofils des Wafers und bevor er in die Speicherbuchse zurückgeführt wird, angeordnet werden.As an immediate step prior to grinding (preferably during grinding of another wafer), each of the wafers is positioned in the test fixture of Figures 2 and 3 so that the geometric center of the wafer can be determined, thereby allowing the wafer to be placed on the chuck 30 for performing the grinding process can be positioned precisely. After grinding, the wafer can be positioned again for checking the edge profile of the wafer before it is returned to the storage socket.

Fig. 2 ist eine Gesamtansicht, die zeigt, wo die Prüfeinrichtung in bezug auf die Schleifmaschine 400 und das Roboter-Wafer-Handhabungssystem nach Fig. 1 sitzt. Wie vorher, werden auch hier die gleichen Bezugszeichen verwendet.Fig. 2 is an overall view showing where the inspection fixture is located in relation to the grinder 400 and robotic wafer handling system of Fig. 1. As before, the same reference numerals are used here.

Die Prüfeinrichtung weist einen Ständer 218 auf, auf dem ein Abstützrahmen angeordnet ist, der eine Basis 220 und eine aufrechte Platte 222 aufnimmt. Eine dreieckförmige Versteifungsplatte 224 erstreckt sich von der Rückseite der Basis 220 aus und die Platten 222 und 224 sind mit der Basis 220 bei 226 verschweißt.The test apparatus includes a stand 218 upon which is mounted a support frame that supports a base 220 and an upright plate 222. A triangular stiffening plate 224 extends from the back of the base 220 and the plates 222 and 224 are welded to the base 220 at 226.

Von der vertikalen Kante 228 der Platte 222 ist ein Stützarm 230 beabstandet angeordnet und eine Vorrichtung aus Lampe und Projektionslinse, allgemein mit 232 bezeichnet, ist am oberen Ende des Stützarmes 230 aufgenommen. Eine erste Kamera 234 mit einer Linse 236 ist auf der Platte 222 befestigt; sie betrachtet den Rand der Scheibe 238, die durch die Lampe 232 von hinten beleuchtet wird.A support arm 230 is spaced from the vertical edge 228 of the plate 222 and a lamp and projection lens assembly, generally indicated at 232, is received at the upper end of the support arm 230. A first camera 234 having a lens 236 is mounted on the plate 222; it views the edge of the disk 238 which is illuminated from behind by the lamp 232.

Wie sich am besten aus Fig. 9 ergibt, ist ein Motor 240 auf der Rückseite der Platte 222 befestigt. Der Motor treibt eine Vakuum-Spannvorrichtung an, auf der die zu prüfende Scheibe 238 durch die Vakuum-Spannvorrichtung 208 des Armes 198 festgelegt ist.As best seen in Fig. 9, a motor 240 is mounted on the back of the plate 222. The motor drives a vacuum chuck on which the disk 238 to be tested is secured by the vacuum chuck 208 of the arm 198.

Eine Drehung des Motors 240 versetzt den Wafer 238 in Drehung. Durch Positionieren des Wafers in der Weise, dass die Kante das Betrachtungsfeld der Kameralinse 236 schneidet, können elektrische Signale aus dem Kamera-Ausgang abgeleitet werden, die über ein Kabel 242 an eine Signal-Analysiereinrichtung geführt werden, um Daten zu verarbeiten, die aus den Signalen erhalten werden.Rotation of the motor 240 causes the wafer 238 to rotate. By positioning the wafer so that the edge intersects the field of view of the camera lens 236, electrical signals can be derived from the camera output which are passed via a cable 242 to a signal analyzer for processing data obtained from the signals.

Eine zweite Kamera 244 kann auf der Kante 228 der Abstützplatte befestigt sein, wobei die optische Achse tangential zur Scheibe 238 verläuft (oder zumindest parallel zu der Tangente dazu), damit die Kante der Scheibe 238 in einer im wesentlichen tangentialen Richtung betrachtet werden kann, so dass Informationen über das Profil der Kante erzielt werden. Die Scheibenkante wird durch die Lampe 246 von hinten beleuchtet und Signale aus der Kamera 244 werden über das Kabel 248 eingespeist. Die Energie für die Lampen 232 und 246 wird über Kabel 250 und 252 zugeführt.A second camera 244 may be mounted on the edge 228 of the support plate, with the optical axis running tangentially to the disk 238 (or at least parallel to the tangent thereto) so that the edge of the disc 238 can be viewed in a substantially tangential direction so that information about the profile of the edge is obtained. The disc edge is illuminated from behind by the lamp 246 and signals from the camera 244 are fed via the cable 248. The power for the lamps 232 and 246 is supplied via cables 250 and 252.

Ein Rechner 254 wird mit Signalen aus der Kamera 234 und über Kabel 242 und 248 gespeist und steuert die Kameras und ihre Lampen 232 und 246 über Rückführkanalpfade 242 und 248 und über Kabel 250 und 252. Der Ausgang der Kamera 244 kann auf einem Monitor 256 dargestellt werden. Das Profil der Kante des Wafers 238 ist mit 258 zusammen mit einer durch Rechner erzeugten Schablone 260, 262 dargestellt, wobei z. B. der ideale Winkel für die Seiten des Profiles gezeigt ist.A computer 254 is fed with signals from the camera 234 and via cables 242 and 248 and controls the cameras and their lamps 232 and 246 via return channel paths 242 and 248 and via cables 250 and 252. The output of the camera 244 can be displayed on a monitor 256. The profile of the edge of the wafer 238 is shown at 258 together with a computer generated template 260, 262 showing, for example, the ideal angle for the sides of the profile.

Zentrieren des Werkstückes auf der Arbeitsspindel der SchleifmaschineCentering the workpiece on the work spindle of the grinding machine

Dies wird durch die Verwendung der anschließend beschriebenen Technik unter Einsatz des Roboter-Wafer-Handhabungs- und Prüfsystems nach den Fig. 1-3 erreicht, bei dem Signale aus der Kamera 234 verwendet sind, die erhalten werden, wenn der kreisförmige Werkstück-Wafer über sein Betrachtungsfeld gedreht wird.This is accomplished by using the technique described below using the robotic wafer handling and inspection system of Figures 1-3 using signals from camera 234 obtained as the circular workpiece wafer is rotated across its field of view.

In Fig. 4 entspricht der schraffierte Bereich 400 dem Silhouetten-Bild der Scheibe 238, wie es von dem CCD-Chip in der Kamera 234 gesehen wird, wobei die Scheibe so gedreht worden ist, dass eine Kerbe 402 in seiner Kante im Kamera-Betrachtungsfeld liegt.In Fig. 4, the shaded area 400 corresponds to the silhouette image of the disk 238 as seen by the CCD chip in the camera 234, with the disk rotated so that a notch 402 in its edge lies within the camera field of view.

In Fig. 5 entspricht der schraffierte Bereiche 404 in entsprechender Weise dem Silhouetten-Bild der Scheibe 238, wie es von dem CCD-Chip gesehen wird, dieses Mal ist jedoch die Kerbe außerhalb des Betrachtungsfeldes der Kamera.In Fig. 5, the shaded area 404 similarly corresponds to the silhouette image of the disk 238 as seen by the CCD chip, but this time the notch is outside the field of view of the camera.

Da die Kerbe nur einen winzigen Prozentsatz des Umfanges der Scheibe einnimmt, wird das dem Kamera-Chip dargebotene Bild über den größten Teil der Zeit so aussehen wie in Fig. 5 gezeigt. Wenn die Scheibe jedoch außermittig angeordnet wird, bewirkt die exzentrische Bewegung der Scheibe, dass die Kante 406 des schraffierten Bereiches sich über die Oberfläche des CCD-Chips bewegt. Die voll ausgezogene Linie 406 entspricht der Position des Bildes der Scheibenkante auf dem CCD-Chip in einer Position, in der der geometrische Mittelpunkt der Scheibe so weit gedreht worden ist, bis er nach links in bezug auf die Achse verschoben ist, um die die Scheibe gedreht wird, und die gestrichelte Umrisslinie 408 zeigt die Position der Linie 406, nachdem die Scheibe um 180º gedreht worden ist, so dass der geometrische Mittelpunkt (und damit das Bild der Scheibe) sich nunmehr nach rechts bewegt hat.Since the notch occupies only a tiny percentage of the disk's circumference, the image presented to the camera chip will look as shown in Figure 5 most of the time. However, if the disk is placed off-center, the eccentric movement of the disk causes the edge 406 of the shaded area to move across the surface of the CCD chip. The solid line 406 corresponds to the position of the image of the disk edge on the CCD chip in a position where the geometric center of the disk has been rotated until it is shifted to the left with respect to the axis about which the disk is rotated, and the dashed outline 408 shows the position of the line 406 after the disk has been rotated 180° so that the geometric center (and hence the disk image) has now moved to the right.

Die Verschiebung um H nach Fig. 5 ist gleich dem doppelten Wert der Exzentrizität der Scheibe, wenn die Exzentrizität gleich dem Abstand zwischen der geometrischen Mitte der Scheibe und der Mitte, um die die Scheibe gedreht wird, ist.The displacement by H according to Fig. 5 is equal to twice the value of the eccentricity of the disk if the eccentricity is equal to the distance between the geometric center of the disk and the center about which the disk is rotated.

In der Praxis ist der Wert von H klein, aber es ist üblicherweise wichtig, dass dann, wenn die Scheibe für eine Bearbeitung festgelegt ist, die geometrische Mitte der Scheibe mit der Achse zusammenfällt, um die die Scheibe zu Bearbeitungszwecken gedreht wird, oder um einen bekannten Wert längs eines gegebenen Radius relativ zu der Bearbeitungsachse versetzt ist, um einen beschädigten Bereich der Scheibenkante aufzunehmen und ein erneutes Schleifen der Scheibe zu ermöglichen.In practice, the value of H is small, but it is usually important that when the wheel is set for machining, the geometric center of the wheel coincides with the axis about which the wheel is rotated for machining purposes, or is offset by a known value along a given radius relative to the machining axis to accommodate a damaged area of the wheel edge and allow the wheel to be reground.

Das vorgeschlagene Verfahren und die vorgeschlagene Einrichtung ermöglichen, dass die geometrische Mitte der Scheibe sehr exakt dadurch bestimmt wird, dass die Winkelpositionen der Scheibe relativ zu der Kerbe festgestellt werden, bei denen die verschiedenen Verschiebungen der Bildkante auftreten und H berechnet wird (und damit ¹/&sub2; H).The proposed method and device allow the geometric center of the disk to be determined very precisely by determining the angular positions of the disk relative to the notch at which the various displacements of the image edge occur and calculating H (and thus ¹/₂H).

Die Technik wird vereinfacht, wenn die optische Achse der Kamera (und damit der Mittelpunkt des CCD-Chips) in der gleichen horizontalen Ebene wie die Achse liegt, um die die Scheibe gedreht wird. Dies stellt sicher, dass unabhängig davon, wie die Scheibe fehlausgerichtet ist, eine Verschiebung der Position der Bildkante auf dem CCD-Chip in einem horizontalen Sinne erfolgt. Dies ist in Fig. 5 gezeigt.The technique is simplified if the optical axis of the camera (and hence the centre of the CCD chip) is in the same horizontal plane as the axis around which the disk is rotated. This ensures that no matter how the disk is misaligned, a shift in the position of the image edge on the CCD chip occurs in a horizontal sense. This is shown in Fig. 5.

Wenn die Kamera jedoch die maximalen und minimalen Punkte der Exzentrizität nicht "sieht", ist die offensichtliche Verschiebung nicht horizontal. In diesem Fall ist es für die Software der Bildanalyse notwendig, eine optimale Anpassung an die betrachteten Bilder auf eine Sinus-Welle zu erstellen und dann die Exzentrizität des Wafers zu berechnen.However, if the camera does not "see" the maximum and minimum points of eccentricity, the apparent displacement is not horizontal. In this case, it is necessary for the image analysis software to create an optimal fit of the viewed images to a sine wave and then calculate the eccentricity of the wafer.

Wenn die Ebene, die die Drehachse enthält, und die optische Achse der Kamera nicht horizontal sind, ist es lediglich erforderlich, dies zu berücksichtigen, wenn die Resultate berechnet werden, da der in horizontaler Richtung gemessene Abstand H dann nicht exakt gleich dem doppelten Wert der exzentrischen Verschiebung zwischen den beiden Mittelpunkten ist.If the plane containing the axis of rotation and the optical axis of the camera are not horizontal, it is only necessary to take this into account when calculating the results, since the distance H measured in the horizontal direction is then not exactly equal to twice the value of the eccentric displacement between the two centers.

Obgleich die Kante der Scheibe gekrümmt ist, ist die Größe des CCD-Chips in der Kamera sehr klein in Hinblick auf den Umfang der Scheibe, und obgleich die Linie 406 als gekrümmt in Fig. 5 dargestellt ist, ist die Krümmung im Bild des CCD-Chips kaum sichtbar; die Krümmung in der Zeichnung ist übertrieben dargestellt. Vorausgesetzt, dass der Mechanismus zum Verschieben des Wafers und zum Positionieren des Wafers auf dem Aufspannkopf sehr exakt eingestellt werden kann, hängt die Genauigkeit, mit der die Scheibe an der Bearbeitungsstation positioniert werden kann, mindestens teilweise von der Genauigkeit ab, mit der die Dimension H gemessen werden kann.Although the edge of the wafer is curved, the size of the CCD chip in the camera is very small relative to the circumference of the wafer, and although line 406 is shown as curved in Figure 5, the curvature is barely visible in the image of the CCD chip; the curvature in the drawing is exaggerated. Assuming that the mechanism for translating the wafer and positioning the wafer on the chuck can be adjusted very precisely, the accuracy with which the wafer can be positioned at the processing station depends at least in part on the accuracy with which dimension H can be measured.

Der Kamera-Chip kann somit als eine rechteckförmige Anordnung von lichtempfindlichen Vorrichtungen angesehen werden, die dicht gepackt und in Reihen und Spalten angeordnet sind. Fig. 6 zeigt einen Teil einer solchen Anordnung und stellt vier Spalten und zehn Reihen einer solchen Anordnung dar.The camera chip can thus be viewed as a rectangular array of light-sensitive devices that are densely packed and arranged in rows and columns. Fig. 6 shows a portion of such an array and represents four columns and ten rows of such an array.

Die individuellen Pixel tragen zu der Auflösung sowohl in Richtung der Reihen als auch der Spalten bei und sind so klein wie möglich gemacht. Typischerweise besitzt ein Kamera-Chip mit einem Durchmesser von 1 cm über 100 000 solcher lichtempfindlicher Elemente (oder Pixel, wie sie üblicherweise genannt werden) und es ist nicht ungewöhnlich, dass die Anzahl solcher Pixel 300 000 und mehr überschreitet.The individual pixels contribute to the resolution in both row and column directions and are made as small as possible. Typically, a 1 cm diameter camera chip has over 100,000 such light-sensitive elements (or pixels, as they are commonly called) and it is not uncommon for the number of such pixels to exceed 300,000 or more.

Der Einfachheit halber werden die Pixel in Fig. 6 durch Bezugnahme auf die Reihe und Spalte identifiziert, die sie einnehmen, so dass das durch die Bezugsziffer 410 identifizierte Pixel als Pixel 4 : 1 beschrieben werden kann, das mit einer Bezugsziffer 412 bezeichnete Pixel kann deshalb als Pixel 3 : 10 beschrieben werden.For simplicity, the pixels in Figure 6 are identified by reference to the row and column they occupy, so that the pixel identified by reference numeral 410 can be described as pixel 4:1, the pixel designated by reference numeral 412 can therefore be described as pixel 3:10.

Wenn der Durchmesser der Scheibe in der Größenordnung von 100 mm oder 200 mm beträgt (wie dies üblicherweise bei Siliziumscheiben für die Halbleiterindustrie der Fall ist), ist die Krümmung der Linie 412 in Fig. 6 relativ zu der Matrix von Reihen und Spalten von Pixeln kaum wahrnehmbar. Wenn jedoch die Krümmung in dem Bereich der Kerbe betrachtet wird, z. B. die Einbuchtung 414 in Fig. 4, kann die Krümmung des Silhouetten-Bildes im Bereich der Einbuchtung 414 durchaus der in Fig. 6 gezeigten entsprechen.When the diameter of the wafer is of the order of 100 mm or 200 mm (as is usually the case with silicon wafers for the semiconductor industry), the curvature of the line 412 in Fig. 6 relative to the matrix of rows and columns of pixels is hardly perceptible. However, when the curvature is considered in the region of the notch, e.g. the indentation 414 in Fig. 4, the curvature of the Silhouette image in the area of the indentation 414 corresponds to that shown in Fig. 6.

Der Mechanismus eines CCD-Chips arbeitet in der Weise, dass zu Beginn einer jeden Belichtungsperiode alle Pixel elektrisch gleich geladen sind. Die Gruppierung von Pixeln wird dann einem Schema von Licht eine kurze Zeitperiode lang ausgesetzt und am Ende dieser Periode wird jedes der Pixel sehr rasch geprüft und ein elektrisches Signal für jedes der Pixel erzeugt, dessen Wert durch die Größe der Ladung bestimmt ist, die erforderlich ist, um eine Ladung zu ersetzen, die während des Belichtungsintervalls abgeführt worden ist.The mechanism of a CCD chip works in such a way that at the beginning of each exposure period all the pixels are equally electrically charged. The grouping of pixels is then exposed to a pattern of light for a short period of time and at the end of that period each of the pixels is very quickly examined and an electrical signal is generated for each of the pixels, the value of which is determined by the amount of charge required to replace any charge that has been dissipated during the exposure interval.

Die lichtempfindlichen Elemente sind so ausgelegt, dass während der Belichtungsperiode, wenn kein Licht auf ein Pixel gefallen ist, die Ladung am Ende der Belichtungsperiode etwa die gleiche sein soll wie zu Beginn. Der Wert des elektrischen Signales während des Auslesens für ein solches Pixel wird deshalb hoch sein, und kann auf einen Wert 10 digitalisiert werden.The light-sensitive elements are designed in such a way that during the exposure period, when no light has fallen on a pixel, the charge at the end of the exposure period should be approximately the same as at the beginning. The value of the electrical signal during readout for such a pixel will therefore be high and can be digitized to a value of 10.

Wenn andererseits ein Pixel Licht während des Belichtungsintervalls ausgesetzt worden ist, ist ein Teil der Ladung abgeleitet worden und die Ladung, die erforderlich ist, um das Pixel auf die ursprüngliche Ladung aufzufüllen, erzeugt ein elektrisches Signal, dessen Wert von der Größe der Ladung abhängt, die zugeführt wird, um die Ladung aufzufüllen, die dadurch verloren gegangen worden ist, dass das Pixel dem Licht ausgesetzt worden ist.On the other hand, if a pixel has been exposed to light during the exposure interval, some of the charge has been dissipated and the charge required to replenish the pixel to its original charge produces an electrical signal whose value depends on the amount of charge supplied to replenish the charge lost by the pixel's exposure to the light.

Wenn mehr als eine bestimmte Menge an Licht auf ein Pixel während der Belichtungsperiode auftrifft, wird die ursprüngliche Ladung im wesentlichen abgeleitet und ein beliebiger Lichtpegel über diesem Schwellwert wird das elektrische Signal für dieses Pixel während des Auslesens nicht erhöhen. Aus diesem Grund wird die Menge an Licht, die auf die Pixel-Anordnung fällt, unter Verwendung einer Blende oder eines neutralen Dichtefilters und/oder entsprechender Beleuchtung gesteuert, so dass eine Sättigung nicht auftritt. Dies bedeutet, dass der Wert des elektrischen Signals für jedes Pixel während des Ablesens proportional der Menge an Licht wird, das auf das Pixel während des Belichtungsintervalles gefallen ist.If more than a certain amount of light falls on a pixel during the exposure period, the original charge is essentially dissipated and any light level above this threshold will not increase the electrical signal for that pixel during readout. For this reason, the amount of light falling on the pixel array is controlled using an aperture or neutral density filter and/or appropriate lighting so that saturation does not occur. This means that the value of the electrical signal for each pixel during reading becomes proportional to the amount of light that fell on the pixel during the exposure interval.

Das Belichtungsintervall ist sehr kurz und die Zeitdauer zum Auslesen der Pixel kann einen winzigen Bruchteil des Belichtungssignals ausmachen; typischerweise kann ein Chip belichtet und 50 · pro Sekunde ausgelesen werden, obwohl höhere Raten möglich sind.The exposure interval is very short and the time to read the pixels can be a tiny fraction of the exposure signal; typically a chip can be exposed and read 50 times per second, although higher rates are possible.

Durch Verwendung einer herkömmlichen Blende, die mit der Betätigung des Chips synchronisiert ist, oder vorzugsweise einer elektronischen Blende, die durch den elektrischen Betrieb des Chips implementiert wird, wird eine Bewegung eines Gegenstandes effektiv gesperrt, soweit es jede Belichtung betrifft.By using a conventional shutter synchronized with the operation of the chip, or preferably an electronic shutter implemented by the electrical operation of the chip, movement of an object is effectively locked as far as any exposure is concerned.

Das elektrische Signal, das während eines jeden Auslesevorganges erzielt wird und durch den elektrischen Strom erzeugt wird, der benötigt wird, um jede Pixel-Änderung wieder herzustellen, kann somit von Null (für ein Pixel, z. B. 1 : 1) bis zu einem maximalen Wert (z. B. 10) für ein nicht abgedunkeltes Pixel, wie z. B. 3 : 1 variieren. Im Falle eines Pixels, das teilweise abgedunkelt und teilweise nicht abgedunkelt ist, z. B. 2 : 1, wird die Menge an Licht, die darauf fällt, kleiner als 3 : 1 und größer als 1 : 1 sein. Wenn 50% der Pixel-Fläche abgedunkelt ist, wird etwa 50% des Lichtes, das einen Signalwert von 10 bei einer Auslesung erzeugt haben würde, von dem Pixel während des Belichtungsintervalls empfangen worden ist und der digitalisierte Wert des elektrischen Signales wird typischerweise etwa 5, wenn dieses Pixel ausgelesen wird.The electrical signal obtained during each readout and generated by the electrical current required to reproduce each pixel change can thus vary from zero (for a pixel, e.g. 1:1) to a maximum value (e.g. 10) for an undarked pixel, such as 3:1. In the case of a pixel that is partially darkened and partially undarked, e.g. 2:1, the amount of light falling on it will be less than 3:1 and greater than 1:1. If 50% of the pixel area is darkened, about 50% of the light that would have produced a signal value of 10 in a readout will have been received by the pixel during the exposure interval and the digitized value of the electrical signal will typically be about 5 when that pixel is read out.

Fig. 7 zeigt eine Tabelle von typischen digitalisierten Werten des elektrischen Signals während der Auslesung der Pixel in der in Fig. 6 dargestellten Gruppierung.Fig. 7 shows a table of typical digitized values of the electrical signal during the readout of the pixels in the grouping shown in Fig. 6.

Das Arrangement der Reihen und Spalten in der Tabelle nach Fig. 7 wird relativ zu der Position der Reihen und Spalten in Fig. 6 lediglich der Zweckmäßigkeit halber umgesetzt.The arrangement of the rows and columns in the table of Fig. 7 is implemented relative to the position of the rows and columns in Fig. 6 merely for convenience.

Wenn während eines nachfolgenden Belichtungsintervalls das Bild der Scheibe nach rechts bewegt worden ist, so dass die Kante 414 nunmehr in der Position steht, die durch die gestrichelte Linie 416 in Fig. 6 dargestellt ist, sind die Werte in der Tabelle nach Fig. 7 unterschiedlich und können so sein, wie in Fig. 8 gezeigt.If during a subsequent exposure interval the image of the disk has been moved to the right so that the edge 414 is now in the position shown by the dashed line 416 in Fig. 6, the values in the table of Fig. 7 are different and may be as shown in Fig. 8.

Da die seitliche Verschiebung der Linie 414 über die Anordnung von Pixeln das ist, was von Interesse ist, muss das elektrische Signal aus jeder Auslesung der Gruppierung so interpretiert werden, dass festgelegt wird, wie weit nach rechts die Kante des Bildes sich verschoben hat und damit, welche der Spalten aufgenommen worden ist. Da bei dem Pixel-Pegel die Kante des Bildes nicht eine scharfe, kontinuierliche Linie sein muss, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist und wegen elektrischer Unzulänglichkeiten und sogenannten elektrischen Rauschens können Signale mit geringen Werten während des Auslesens selbst von Pixeln erhalten werden, die vollständig im Dunkeln sind, ist es üblicherweise notwendig, dem Signalwert einen sogenannten Schwellwert aufzugeben, bevor eine Entscheidung darüber vorgenommen wird, ob das Bild der Scheibenkante eine bestimmte Spalte von Pixeln erreicht hat oder nicht. Dies kann dadurch geschehen, dass jeder digitalisierte Pixel-Signalwert gleich oder größer 5 ohne Betrachtung bleibt und dass dies mit einem Pixel gleichgesetzt wird, auf den kein Licht gefallen ist, und alle Pixel, für die das digitalisierte Ausgangssignal kleiner als 5 ist, so behandelt werden, als ob sie voll belichtet worden wären und deshalb einen Wert von 10 haben.Since the lateral displacement of line 414 across the array of pixels is what is of interest, the electrical signal from each readout of the array must be interpreted to determine how far to the right the edge of the image has shifted and hence which of the columns has been captured. Since at the pixel level the edge of the image need not be a sharp, continuous line as shown in Fig. 6, and because of electrical imperfections and so-called electrical noise, low value signals can be obtained during readout even from pixels that are completely dark, it is usually necessary to apply a so-called threshold to the signal value before making a decision as to whether or not the image of the disk edge has reached a particular column of pixels. This can be done by leaving any digitized pixel signal value equal to or greater than 5 without consideration and equating this with a pixel that has not received any light, and treating all pixels for which the digitized output signal is less than 5 as if they had been fully exposed and therefore have a value of 10.

In Hinblick auf Fig. 6 bedeutet dies, dass ein Pixel 1 : 2 außer Betracht bliebe, während ein Pixel 2 : 2 als "die Scheibe" behandelt würde. Pixel 3, 4, 5 und 6 in Spalte 2 sind alle vollständig abgedunkelt und der Signalwert für alle diese Pixel ist mit 0 gezeigt. In der einfachen beschriebenen Schwellwert-Situation würde die teilweise Besetzung der Spalte 3 durch die Kante der Scheibe überhaupt nicht in Betracht gezogen werden, da keiner der Signalwerte in der Spalte 3 unterhalb 5 liegt.With regard to Fig. 6, this means that a pixel 1:2 would be disregarded, while a pixel 2:2 would be treated as "the disk". Pixels 3, 4, 5 and 6 in column 2 are all completely darkened and the signal value for all these pixels is shown as 0. In the simple threshold situation described, the partial occupation of column 3 by the edge of the disk would not be considered at all, since none of the signal values in column 3 are below 5.

Verwendet man diese Annäherung, ist die maximale Genauigkeit in horizontaler Richtung deshalb gleich der Größe eines Pixels. Während dies ein sehr kleiner Wert sein kann, ist er trotzdem nicht notwendigerweise exakt genug, um die Mitte der Scheibe bei der Bearbeitung exakt lokalisieren zu können.Using this approximation, the maximum accuracy in the horizontal direction is therefore equal to the size of a pixel. While this is a very small value can be, it is still not necessarily accurate enough to precisely locate the center of the disk during machining.

Ein einfaches Anheben des Schwellwerts hilft nicht, da dies bedeutet, dass schließlich Pixel, z. B. 3 : 3 als Scheibe behandelt würden.Simply raising the threshold does not help, as this means that eventually pixels, e.g. 3:3, would be treated as a disk.

Eine exaktere Annäherung der Position der Kante 414 kann vorgenommen werden, wenn die eigentlichen digitalisierten Werte in Betracht gezogen werden.A more accurate approximation of the position of edge 414 can be made if the actual digitized values are taken into account.

Das Hauptproblem besteht darin, dass kleine Änderungen im Wert von 10 bis 9 oder 8 (z. B. für Pixel 3 : 3) als oder durch elektrisches Rauschen angesehen oder verwechselt werden könnten.The main problem is that small changes in the value of 10 to 9 or 8 (e.g. for Pixel 3 : 3) could be seen or confused as or by electrical noise.

Da ein Rauschen willkürlich und kurzlebig zu sein pflegt, können "vagabundierende" Signale geringen Wertes isoliert und ignoriert werden, indem festgestellt wird, ob eine Änderung, die längs der Linie oder in der Spalte auftritt, die angibt, dass der kleine Wert in Übereinstimmung mit der Änderung ist oder nicht, vorhanden ist oder nicht. Wenn ein willkürliches Rauschsignal eine kleine Änderung im Wert eines Pixels 4 : 2 (z. B. 8 oder 9) erzeugt, auftreten sollte, kann das vorausgehende Pixel als einen Wert von 10 aufweisend angesehen werden und wenn das nächste Pixel in der Reihe einen Wert kleiner als den von 4 : 2 hat, kann die Reduzierung im Signal, das im Pixel 4 : 2 gebildet wird, außer Betracht bleiben.Since noise tends to be random and short-lived, small value "stray" signals can be isolated and ignored by determining whether or not there is a change occurring along the line or in the column indicating that the small value is consistent with the change. If a random noise signal should produce a small change in the value of a 4:2 pixel (e.g. 8 or 9), the preceding pixel can be considered to have a value of 10, and if the next pixel in the row has a value less than 4:2, the reduction in the signal produced in the 4:2 pixel can be ignored.

Andererseits kann auf die geringe Änderung im Wert zwischen Pixel 2 : 3 und Pixel 3 : 3 in Spalte 4 ein Pixel mit einem sehr niedrigen Wert oder dem Wert Null folgen. In diesem Fall kann der Signalwert in der Spalte 3 bei Reihe 3 als ein gültiges Signal angesehen und berücksichtigt werden.On the other hand, the small change in value between pixel 2:3 and pixel 3:3 in column 4 may be followed by a pixel with a very low value or zero. In this case, the signal value in column 3 at row 3 can be considered a valid signal and taken into account.

Es zeigt sich, dass Spalte 4 die erste Spalte ist, die alle hohen Werte enthält und Spalte 1 Pixel enthält, die alle den Wert Null oder sehr niedrige Werte haben, und Spalte 2 generell niedrige Werte im Bereich der Signale höherer Werte in Spalte 3 hat.It can be seen that column 4 is the first column that contains all the high values and column 1 contains pixels that are all zero or very low values and column 2 has generally low values in the range of the higher value signals in column 3.

Geht man Reihe um Reihe durch, läßt sich feststellen, dass die exakte Position der Kante in z. B. Reihe 4 als ca. 20% über die Breite eines Pixels 3 : 4, gemessen von der linken Kante des Pixels aus, betrachtet werden kann.Going through row by row, you can see that the exact position of the edge in, for example, row 4 can be considered to be approximately 20% across the width of a pixel 3:4, measured from the left edge of the pixel.

Wie sich aus der gestrichelten Linie 416 am Ende des nächsten Belichtungsintervalls aufgrund der exzentrischen Bewegung der Scheibe ergibt, könnte die Kante nun etwa als 50% über die Breite eines Pixels 3 : 4 angesehen werden.As can be seen from the dashed line 416 at the end of the next exposure interval, due to the eccentric movement of the disk, the edge could now be considered to be approximately 50% across the width of a 3:4 pixel.

Da die Größe eines jeden Pixels aus der Geometrie des Chips bekannt ist, kann die Teil-Pixel-Genauigkeit der Position der Kante deshalb genügend genau bestimmt werden, sogar bei Vorhandensein von elektrischen Rauschsignalen.Since the size of each pixel is known from the geometry of the chip, the sub-pixel accuracy of the edge position can therefore be determined with sufficient accuracy, even in the presence of electrical noise signals.

Um dies durchzuführen, müssen die digitalisierten Video-Signalwerte in Gruppen gleichzeitig betrachtet werden und es muss eine Entscheidung über das Zurückweisen oder Zulassen der Betrachtung bei kleinen Änderungen vorgenommen werden, ob die kleine Änderung zwischen zwei niedrigen Werten oder zwei hohen Werten oder zwischen einem hohen Wert und einem niedrigen Wert angeordnet ist. Nur in letzterem Fall würde der Zwischen-Signalwert beibehalten werden, um die Entscheidung darüber zu beeinflussen, ob die Endposition zu der Scheibenkante beiträgt.To do this, the digitized video signal values must be viewed in groups simultaneously and a decision must be made to reject or allow viewing of small changes, whether the small change is located between two low values or two high values or between a high value and a low value. Only in the latter case would the intermediate signal value be retained to influence the decision as to whether the final position contributes to the disk edge.

Der gleiche Vorgang kann für Pixel in aufeinanderfolgenden Reihen angewandt werden. In diesem Fall würden, wenn der Vorgang exklusiv wäre, die Signale, die schließlich für die Bewertung verfügbar sind, den Beitrag aus dem Pixel 3 : 3 verloren haben, aber der Wert aus dem Pixel 3 : 4 würde verfügbar sein, ebenso wie der von 3 : 5, so dass eine relativ exakte Zuordnung der horizontalen Position der Kante 414 unter Verwendung der digitalisierten Signalwerte von den Pixeln 3 : 4 und 3 : 5 vorgenommen würde.The same process can be applied to pixels in consecutive rows. In this case, if the process were exclusive, the signals finally available for evaluation would have lost the contribution from pixel 3:3, but the value from pixel 3:4 would be available, as well as that of 3:5, so that a relatively accurate assignment of the horizontal position of edge 414 could be made using the digitized signal values from the pixels 3 : 4 and 3 : 5 would be made.

Eine ähnliche Technik kann in Verbindung mit Signalen verwendet werden, die von der zweiten Kamera 244, in Fig. 1 dargestellt, erhalten werden, die so eingestellt ist, dass sie die Kante der Scheibe betrachtet.A similar technique can be used in conjunction with signals obtained from the second camera 244, shown in Figure 1, which is set to view the edge of the disk.

In idealer Weise soll die Tangentialansicht des Kantenprofils wie in Fig. 9 dargestellt sein, wobei der schraffierte Bereich 417 des kreisförmigen Betrachtungsfeldes eine idealisierte Darstellung der Kante der Scheibe in Silhouette ist. Das Kantenprofil der Scheibe wird typischerweise durch den Operator persönlich bewertet, obgleich eine Automatisierung möglich ist.Ideally, the tangential view of the edge profile should be as shown in Fig. 9, where the shaded area 417 of the circular field of view is an idealized representation of the edge of the disc in silhouette. The edge profile of the disc is typically personally evaluated by the operator, although automation is possible.

In der Praxis fällt das Bild der Kante nicht so aus, wie in Fig. 9 dargestellt, sondern ist sehr dunkel, da die Kamera in einem beträchtlichen Abstand von der Stelle auf dem Umfang angeordnet sein muss, an der die optische Achse die Scheibenkante schneidet, in den Brennpunkt gebracht werden muss und ein erheblicher Teil der Kante der Scheibe (siehe 239 in Fig. 10) in dem Betrachtungsfeld liegt und zu dem Bild auf dem CCD-Chip beiträgt.In practice, the image of the edge is not as shown in Fig. 9, but is very dark, since the camera must be placed at a considerable distance from the point on the circumference where the optical axis intersects the disk edge, must be brought into focus, and a significant part of the edge of the disk (see 239 in Fig. 10) lies in the field of view and contributes to the image on the CCD chip.

Dieser unerwünschte Teil 239 der Scheibe tendiert dazu, größer zu erscheinen und den interessierenden Bereich abzudunkeln, der mit 241 in Fig. 10 bezeichnet ist.This unwanted portion 239 of the disk tends to appear larger and darken the region of interest, designated 241 in Fig. 10.

Wenn eine telezentrische Linse, wie sie beispielsweise von der Firma Melles Griot, Cambridge, England geliefert wird, als Kameralinse verwendet wird, erzeugt sie ein Bild im Brennpunkt der gleichen Größe von Objekten bei unterschiedlichen Abständen von der Linse, und wenn die elektrischen Signale von der Kamera einer Verarbeitung unterzogen werden, bevor sie verwendet werden, um eine Sichtanzeige auf einer visuellen Displayeinheit zu erzeugen, wird ein Bild auf der VDU erhalten, das scharf und sauber ist und das von dem Vorhandensein der Scheibe zwischen dem interessierenden Bereich und der Kamera unbeeinflusst ist.When a telecentric lens, such as that supplied by Messrs. Melles Griot, Cambridge, England, is used as a camera lens, it produces an image at the focal point of the same size of objects at different distances from the lens, and when the electrical signals from the camera are subjected to processing before being used to produce a visual display on a visual display unit, an image is obtained on the VDU which is sharp and clean and which is unaffected by the presence of the disk between the area of interest and the camera.

Typischerweise wird eine Hitachi KPM1 Kamera verwendet, die einen Chip besitzt, der eine Auflösung von 768 · 576 Pixel-Auslesungen ermöglicht.Typically a Hitachi KPM1 camera is used, which has a chip that enables a resolution of 768 x 576 pixel readouts.

Fig. 10 zeigt schematisch die Signalverarbeitung und -verstärkung der Darstellung des Kantenprofils zur Sichtanzeige eines VDU-Displays. Das Video-Signal wird durch Auslesen der Pixel des CCD-Chips der Kamera 244 erhalten. Der Kamera-Ausgang wird digitalisiert und in einem ersten Bildspeicher 420 gespeichert. Die digitalen Werte in dem Bildspeicher werden durch einen Prozessor 420 verarbeitet, der ein Recherprogramm verwendet, das in einem Speicher 424 gespeichert ist und das in einem zweiten Bildspeicher 426 neu gespeichert wird. Eine Darstellung der Wafer-Kante in einer Rechner-VDU-Sichtanzeige wird durch Adressieren des zweiten Bildspeichers 426 über den Rechner-Bus 428 und einen Video-Treiber 430 zur Erzeugung von RGB- Signalen für eine VDU 432 erhalten.Fig. 10 schematically shows the signal processing and amplification of the edge profile representation for visual display of a VDU display. The video signal is obtained by reading the pixels of the CCD chip of the camera 244. The camera output is digitized and stored in a first image memory 420. The digital values in the image memory are processed by a processor 420 using a calculation program stored in a memory 424 and which is re-stored in a second image memory 426. A representation of the wafer edge in a computer VDU display is obtained by addressing the second image memory 426 via the computer bus 428 and a video driver 430 to generate RGB signals for a VDU 432.

Das Profil der Scheibe kann an einer Anzahl von Punkten um ihren Umfang herum dadurch geprüft werden, dass die Scheibe zwischen einer Anzahl von stationären Positionen gedreht wird und ein Bild der Kante der Scheibe dem Kamera-Chip an jeder Position ausgesetzt wird und dass das Signal aus jeder der stationären Positionen der Scheibe gespeichert und verarbeitet wird. Alternativ kann die Kamera so betrieben werden, dass sie ein Video-Signal erzeugt, das jedem einer Folge von Bildern entspricht, wenn die Scheibe sich kontinuierlich dreht, wobei jedes Bild dem Kantenprofil eines unterschiedlichen Bereiches der Scheibe entspricht, das kreisförmig um den Umfang herum gemessen wird. Hierzu kann die Kamerablende synchron mit der Drehung der Scheibe betätigt werden, um diesen Effekt zu erhalten oder die Kamera kann so eingestellt werden, dass sie eine große Anzahl von Hochgeschwindigkeits- Belichtungen bei sich drehender Scheibe vornimmt.The profile of the disc can be examined at a number of points around its circumference by rotating the disc between a number of stationary positions and exposing an image of the edge of the disc to the camera chip at each position and storing and processing the signal from each of the stationary positions of the disc. Alternatively, the camera can be operated to produce a video signal corresponding to each of a sequence of images as the disc rotates continuously, each image corresponding to the edge profile of a different area of the disc measured circularly around the circumference. To do this, the camera shutter can be operated in synchronism with the rotation of the disc to obtain this effect or the camera can be set to take a large number of high speed exposures as the disc rotates.

ZusammenfassungSummary

Ein Werkstück-Ausricht- und Verschiebesystem zum Bewegen von kreisförmigen Werkstücken aus einer ersten Prüfstation in eine zweite Bearbeitungsstation weist Werkstück-Haltevorrichtungen zur Befestigung mit der Stirnseite eines scheibenförmigen Werkstückes auf, um dieses Werkstück aus einer Position in eine andere zu verschieben. Eine Robotervorrichtung steuert die Position der Werkstück-Haltevorrichtung und ist in der Lage, sich in mindestens zwei zueinander orthogonalen Richtungen zu bewegen, von denen beide parallel zu der Ebene der Scheibe sind, wenn sie die erste Station einnimmt. Die Scheibe wird in die Prüfstation und in die Bearbeitungsstation gedreht und eine Prüfvorrichtung legt eine bestimmte Position der geometrischen Mitte der Scheibe bei deren Drehung fest. Eine Rechenvorrichtung berechnet aus den von der Prüfvorrichtung gelieferten Daten die beiden Verschiebungen, die längs der orthogonalen Bewegungsrichtungen der Robotervorrichtung erforderlich sind, um die geometrische Mitte der Scheibe in eine zweite gewünschte Position zu verschieben, deren Koordinaten bekannt sind. Die Rechenvorrichtung weist eine Speichervorrichtung zur Speicherung dieser Koordinaten auf. Die Koordinaten sind die der Drehmitte des Werkstückhalters oder der Spannvorrichtung in der zweiten Station. Die Werkstück-Haltevorrichtung wird durch Vakuum betätigt. Ein dreiachsiger Roboter wird verwendet, um scheibenförmige Wafer aus Halbleiter-Material für das Kantenschleifen aufzunehmen und zu platzieren, und eine Bewegung längs zweier Roboterachsen X und Z wird verwendet, um die Zentrierung des Wafers auf einer Vakuum-Spannvorrichtung in der zweiten Schleifstation zu steuern.A workpiece alignment and translation system for moving circular workpieces from a first inspection station to a second processing station comprises workpiece holding devices for attachment to the face of a disk-shaped workpiece in order to translate that workpiece from one position to another. A robotic device controls the position of the workpiece holding device and is capable of moving in at least two mutually orthogonal directions, both of which are parallel to the plane of the disk when it occupies the first station. The disk is rotated into the inspection station and into the processing station and a checking device establishes a particular position of the geometric center of the disk as it rotates. A computing device calculates from the data provided by the checking device the two displacements required along the orthogonal directions of movement of the robotic device in order to move the geometric center of the disk to a second desired position, the coordinates of which are known. The computing device comprises a storage device for storing these coordinates. The coordinates are those of the rotation center of the workpiece holder or fixture in the second station. The workpiece holder is actuated by vacuum. A three-axis robot is used to pick up and place disk-shaped wafers of semiconductor material for edge grinding, and movement along two robot axes X and Z is used to control the centering of the wafer on a vacuum fixture in the second grinding station.

Claims (18)

1. Maschine zum Kantenschleifen von kreisförmigen Scheiben, z. B. Wafern, aus einem Material wie Silizium, in Verbindung mit einem optischen Überwachungssystem, das eine Kamera aufweist, deren Linse ein Bild der Kante der Scheibe in der Kamera ergibt, und mit einer Vorrichtung zum Beleuchten des Randbereiches der von der Kamera betrachteten Scheibe, wobei die Maschine eine Rechenvorrichtung zum Analysieren des Kamerabildes aufweist, um eine notwendige Bewegung der Scheibe zu ihrer Positionierung in eine korrekte Schleifposition zu besti mmen.1. Machine for edge grinding of circular disks, e.g. wafers, made of a material such as silicon, in conjunction with an optical monitoring system comprising a camera, the lens of which produces an image of the edge of the disk in the camera, and with a device for illuminating the edge region of the disk viewed by the camera, the machine comprising a computing device for analyzing the camera image in order to determine a necessary movement of the disk for positioning it in a correct grinding position. 2. Kombination nach Anspruch 1, bei der die Kamera eine CCD-Kamera ist, deren Linse ein optisches Bild der Kante der Scheibe auf dem CCD-Chip abbildet, wobei die Beleuchtungsvorrichtung den Randbereich der von der Kamera betrachteten Scheibe so beleuchtet, dass der von der Kamera betrachtete Randbereich von hinten beleuchtet wird und deshalb von der Kamera als Silhouette gesehen wird.2. Combination according to claim 1, in which the camera is a CCD camera whose lens images an optical image of the edge of the disc on the CCD chip, wherein the lighting device illuminates the edge region of the disc viewed by the camera in such a way that the edge region viewed by the camera is illuminated from behind and is therefore seen by the camera as a silhouette. 3. Kombination nach Anspruch 2, bei der die CCD-Anordnung eine große Anzahl von adressierbaren Pixeln in einer rechteckigen Gruppierung enthält.3. A combination according to claim 2, wherein the CCD array contains a large number of addressable pixels in a rectangular array. 4. Kombination nach Anspruch 2 oder 3, bei der die Rechenvorrichtung eine elektrische Schaltvorrichtung aufweist, die Signale aufnehmen kann, welche durch Abtasten der CCD-Anordnung erhalten werden, und die in der Lage ist, das Signal aus jedem adressierten Pixel in der CCD-Anordnung in einen digitalen Wert umzuwandeln, je nachdem, ob ein Pixel durch das Bild der Scheibenkante im Schatten liegt oder nicht.4. A combination according to claim 2 or 3, wherein the computing device comprises an electrical switching device which can receive signals obtained by scanning the CCD array and which is capable of converting the signal from each addressed pixel in the CCD array into a digital value depending on whether or not a pixel is in shadow by the image of the disk edge. 5. Kombination nach einem der Ansprüche 2-4, bei der für eine fest vorgegebene Anzahl von Pixeln der Grad der Digitalisierung eines jeden Pixel-Signalwertes die Genauigkeit des Überwachungssystems bestimmt.5. Combination according to one of claims 2-4, in which for a fixed number of pixels the degree of digitization of each pixel signal value determines the accuracy of the monitoring system. 6. Kombination nach einem der Ansprüche 2-5, mit einer Vorrichtung zur Speicherung eines jeden Bildes nacheinander, eine Vorrichtung, durch die es möglich ist, pixelabhängige Signale von einem Bild zum nächsten zu vergleichen und ferner eine Vorrichtung, mit der aus diesem Vergleich jede Änderung im Wert des pixelabhängigen Signales von einem Bild zum nächsten bestimmt wird, damit ein Signal erzeugt wird, das eine Verschiebung in der Position des Bildes der Kante durch Bewegung der Kante der Scheibe in dem Betrachtungsfeld aufgrund einer exzentrischen Befestigung der Scheibe zur Drehung zustande bringt.6. A combination according to any one of claims 2-5, comprising means for storing each image in turn, means by which it is possible to compare pixel dependent signals from one image to the next, and further means by which from this comparison any change in the value of the pixel dependent signal from one image to the next is determined so as to produce a signal which brings about a shift in the position of the image of the edge by movement of the edge of the disc in the field of view due to an eccentric mounting of the disc for rotation. 7. Kombination nach Anspruch 6, bei der die Kante der Scheibe als ein Übergang zwischen hell und dunkel im Bild, das der CCD-Kamera präsentiert wird, erscheint und deshalb das pixelabhängige Signal sich von einem Extremwert in den anderen Extremwert, also zwischen Schatten und Nicht-Schatten verändert.7. Combination according to claim 6, in which the edge of the disk appears as a transition between light and dark in the image presented to the CCD camera and therefore the pixel-dependent signal changes from one extreme value to the other extreme value, i.e. between shadow and non-shadow. 8. Kombination nach Anspruch 7, bei der die Pixel-Signale auf einer Skala von n = A entsprechend einer vol I abgedunkelten oder schwarzen Stelle auf n = B, wobei B einer Nicht-Abdunkelung entspricht, digitalisiert werden, eine digitale Analyse durchgeführt wird, um exakter zu bestimmen, wo die Kante des Scheibenbildes in bezug auf die Pixel liegt, wobei dann, wenn zufällig ein Pixel durchschnitten wird, der jeweilige Wert von n, der einem geschnittenen Pixel auf der Skala A → B zugeschrieben wird, den prozentualen Anteil des Pixels, der von dem Scheibenbild bedeckt und deshalb abgedunkelt ist, und den prozentualen Anteil, der nicht abgedunkelt ist, anzeigt.8. A combination according to claim 7, wherein the pixel signals are digitized on a scale of n = A corresponding to a full darkened or black spot on n = B, where B corresponds to non-darkening, a digital analysis is performed to more accurately determine where the edge of the disk image lies in relation to the pixels, and if a pixel is accidentally intersected, the respective value of n attributed to an intersected pixel on the scale A → B indicates the percentage of the pixel covered by the disk image and therefore darkened and the percentage that is not darkened. 9. Kombination nach Anspruch 8, bei der die Pixel-Auflösung so ausgelegt ist, dass eine "Kante" in den Werten einer Anzahl von anschließenden Pixeln "gesehen" werden kann, eine Vorrichtung vorgesehen ist, mit der Signale entsprechend den Pixeln in Gruppen gleichzeitig abgefragt werden können, eine Impuls-Auswählvorrichtung einzelne "vagabundierende" Werte identifiziert, die unter anderem dem Rauschen usw. zugeschrieben werden und diese aus dem Signal entfernt werden und eine Vorrichtung zur Bestimmung der echten Kante vorgesehen ist, die dort gesehen wird, wo eine Mehrzahl der anschließenden Pixel-Signalwerte dies anzeigen.9. A combination according to claim 8, wherein the pixel resolution is such that an "edge" can be "seen" in the values of a number of adjacent pixels, a device is provided with which signals corresponding to the pixels in groups can be interrogated simultaneously, a pulse selection device identifies individual "stray" values attributed to, among other things, noise, etc. and removes these from the signal and a device is provided for determining the true edge which is seen where a majority of the subsequent pixel signal values indicate this. 10. Kombination nach einem der Ansprüche 2-9, bei der jede Fehlausrichtung der in Drehung versetzten Scheibe zwischen dem geometrischen Mittelpunkt der Scheibe und ihrer Drehachse in der Überwachungsstation als eine Verschiebung des Bildes der Scheibe auf der CCD erscheint.10. A combination according to any one of claims 2-9, wherein any misalignment of the rotated disc between the geometric center of the disc and its axis of rotation appears in the monitoring station as a shift of the image of the disc on the CCD. 11. Kombination nach Anspruch 10, mit einer Vorrichtung zur Speicherung des Wertes der Verschiebung bei einer Vielzahl von im Winkel versetzten Positionen, die durch den Codierer bestimmt werden, und einer Vorrichtung zum Berechnen der X Z Koordinaten (X&sub1; Z&sub1;) des geometrischen Mittelpunktes der Scheibe daraus.11. A combination according to claim 10, comprising means for storing the value of the displacement at a plurality of angularly displaced positions determined by the encoder, and means for calculating the X Z coordinates (X₁ Z₁) of the geometric center of the disk therefrom. 12. Kombination nach einem der Ansprüche 2-11, bei der eine zweite Kamera so positioniert ist, dass sie den Rand der Scheibe tangential betrachtet, wobei die optische Achse der Kamera in oder parallel zur Ebene der Scheibe liegt, um das Profil der Kante der Scheibe in einem vergrößerten Maßstab überwachen zu können, indem ein vergrößertes Bild des optischen, von der Kamera auf einer CRT-Röhre geliefertes Bild dargestellt wird.12. A combination according to any one of claims 2-11, wherein a second camera is positioned to view the edge of the disc tangentially, the optical axis of the camera being in or parallel to the plane of the disc, to enable the profile of the edge of the disc to be monitored at an enlarged scale by displaying an enlarged image of the optical image provided by the camera on a CRT tube. 13. Kombination nach Anspruch 12, bei der die zweite Kamera eine telezentrische Linse aufweist, die ein im Brennpunkt liegendes Bild mit der gleichen Größe von Objekten über einen Bereich von Abständen von der Linse erzeugt.13. The combination of claim 12, wherein the second camera includes a telecentric lens that produces a focal image of the same size of objects over a range of distances from the lens. 14. Kombination nach Anspruch 13, mit einer CCD-Kamera in Verbindung mit einer telezentrischen Linse zum Digitalisieren des Videosignals aus der Kamera, und mit einer Signalverarbeitungsvorrichtung zur Erzeugung eines Signals für die Sichtanzeige auf einem Rechnermonitor.14. A combination according to claim 13, comprising a CCD camera in connection with a telecentric lens for digitizing the video signal from the camera, and with a signal processing device for generating a signal for the Visual display on a computer monitor. 15. Kombination nach einem der Ansprüche 1-14, bei der die Maschine ein Ausricht- und Verschiebesystem zum Bewegen kreisförmiger Scheiben-Werkstücke von einer ersten Überwachungsstation in eine zweite Bearbeitungsstation aufweist, dieses System eine Werkstück-Haltevorrichtung zur Befestigung mit der Stirnseite eines Scheiben-Werkstückes besitzt, um letzteres von einer Position in eine andere Position zu bewegen, mit einem Roboter, der die Position der Werkstück- Haltevorrichtung steuert und in der Lage ist, Bewegungen in mindestens zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen auszuführen, die beide parallel zu der Ebene der Scheibe liegen, wenn sie die erste Station einnimmt und mit einer Vorrichtung zum Rotieren der Scheibe in der Überwachungsstation und in der Bearbeitungsstation, während die Überwachungsstation zur Bestimmung der Position des geometrischen Mittelpunktes der Scheibe bei deren Rotation in der ersten Station dient, und die Rechenvorrichtung aus von der Überwachungsvorrichtung gelieferten Daten alle Verschiebungen berechnet, die längs der orthogonalen Bewegungsrichtungen des Roboters erforderlich sind, um den geometrischen Mittelpunkt der Scheibe in eine zweite gewünschte Position, deren Koordinaten bekannt sind, zu verschieben.15. Combination according to one of claims 1-14, in which the machine has an alignment and displacement system for moving circular disc workpieces from a first monitoring station to a second processing station, this system has a workpiece holding device for attachment to the face of a disc workpiece in order to move the latter from one position to another position, with a robot which controls the position of the workpiece holding device and is able to carry out movements in at least two mutually perpendicular directions, both of which are parallel to the plane of the disc when it occupies the first station and with a device for rotating the disc in the monitoring station and in the processing station, while the monitoring station serves to determine the position of the geometric center of the disc when it rotates in the first station, and the computing device calculates from data supplied by the monitoring device all the displacements required along the orthogonal directions of movement of the robot, to move the geometric center of the disk to a second desired position whose coordinates are known. 16. Kombination nach Anspruch 15, bei der ein kreisförmiger Wafer, der zum Kantenschleifen in der Überwachungsstation so platziert wird, dass sein geometrischer Mittelpunkt etwa mit der Rotationsachse der Überwachungsstation ausgerichtet ist, um die Achse der Überwachungsstation gedreht wird, und die Rechenvorrichtung zur Bestimmung zweier Dimensionen X1 und Z1, nämlich der Abstände gemessen parallel zu den X- und Z-Achsen, dient, um die die geometrische Mitte des Wafers verschoben werden muss, damit sie mit der Rotationsmitte der Übertragungsstation zusammenfällt, und die Maschine eine Schleif-Spannvorrichtung aufweist, auf die der Wafer mit Hilfe des Roboters übertragen und darauf positioniert wird, indem Kompensationen in den X- und Z- Richtungen vorgenommen werden, damit der nunmehr bekannte geometrische Mittelpunkt des Wafers exakt in bezug auf die Rotationsachse der Schleif- Spannvorrichtung positioniert wird.16. A combination according to claim 15, wherein a circular wafer placed for edge grinding in the monitoring station so that its geometric center is approximately aligned with the rotation axis of the monitoring station is rotated about the axis of the monitoring station, and the computing device serves to determine two dimensions X1 and Z1, namely the distances measured parallel to the X and Z axes, by which the geometric center of the wafer must be shifted so that it coincides with the rotation center of the transfer station, and the machine has a grinding chuck onto which the wafer is transferred by means of the robot and positioned thereon by making compensations in the X and Z directions so that the now known geometric The center of the wafer is positioned exactly in relation to the rotation axis of the grinding chuck. 17. Kombination nach Anspruch 16, bei der dann, wenn eine Beschädigung am Umfang eines Wafers auftritt, der Wafer absichtlich exzentrisch auf der Spannvorrichtung der Schleifstation angeordnet wird, so dass bei Vorhandensein einer Beschädigung am Umfang der Wafer erneut um einen neuen Mittelpunkt geschliffen wird, damit der unerwünschte, beschädigte Umfangsbereich entfernt wird.17. The combination of claim 16, wherein when damage occurs to the perimeter of a wafer, the wafer is intentionally placed eccentrically on the chuck of the grinding station so that when damage to the perimeter is present, the wafer is reground about a new center point to remove the undesirable damaged perimeter region. 18. Kombination nach Anspruch 16, bei der die optische Überwachungsvorrichtung auf der Überwachungsstation angeordnet ist, wobei die optische Achse parallel zu der Y-Achse, d. h. der Rotationsachse des Werkstückes in der Überwachungsstation verläuft.18. Combination according to claim 16, wherein the optical monitoring device is arranged on the monitoring station, the optical axis running parallel to the Y-axis, i.e. the axis of rotation of the workpiece in the monitoring station.
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Families Citing this family (103)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE214321T1 (en) * 1996-06-15 2002-03-15 Unova Uk Ltd METHOD FOR GRINDING EDGES
US6220938B1 (en) * 1998-03-25 2001-04-24 Unova U.K. Limited Grinding machines
US6190261B1 (en) * 1998-09-15 2001-02-20 Flowserve Management Company Pump assembly shaft guard
JP2000254857A (en) * 1999-01-06 2000-09-19 Tokyo Seimitsu Co Ltd Flat face machining device and machining of flat face
US6563586B1 (en) 1999-02-01 2003-05-13 Therma-Wave, Inc. Wafer metrology apparatus and method
US6690473B1 (en) 1999-02-01 2004-02-10 Sensys Instruments Corporation Integrated surface metrology
US7177019B2 (en) 1999-02-01 2007-02-13 Tokyo Electron Limited Apparatus for imaging metrology
US7042580B1 (en) 1999-02-01 2006-05-09 Tokyo Electron Limited Apparatus for imaging metrology
DE19910747B9 (en) * 1999-03-11 2012-03-08 Reishauer Ag Method and device for centering a dressing tool in the gear gap of a grinding worm
WO2000057127A1 (en) * 1999-03-22 2000-09-28 Sensys Instruments Corporation Method and apparatus for wafer metrology
GB2351684B (en) * 1999-07-03 2001-07-11 Unova Uk Ltd Improvement in and relating to edge grinding
MY126790A (en) * 1999-09-16 2006-10-31 Neomax Co Ltd Method and apparatus for grinding magnetic member and method and apparatus for treating waste fluid
US6645059B1 (en) * 1999-12-01 2003-11-11 Gerber Coburn Optical Inc. Device for retaining abrasive pad on lap in eyeglass lens making apparatus
GB0002251D0 (en) * 2000-02-02 2000-03-22 Unova Uk Ltd Improvements in and relating to grinding machines
US20020004358A1 (en) * 2000-03-17 2002-01-10 Krishna Vepa Cluster tool systems and methods to eliminate wafer waviness during grinding
DE10059067A1 (en) * 2000-11-28 2002-06-06 Peter Baeumler Method and device for manufacturing toothed belt molds and gear wheels
US6672943B2 (en) 2001-01-26 2004-01-06 Wafer Solutions, Inc. Eccentric abrasive wheel for wafer processing
US6443817B1 (en) * 2001-02-06 2002-09-03 Mccarter Technology, Inc. Method of finishing a silicon part
US6632012B2 (en) 2001-03-30 2003-10-14 Wafer Solutions, Inc. Mixing manifold for multiple inlet chemistry fluids
ITBO20010434A1 (en) * 2001-07-11 2003-01-11 Marposs Spa APPARATUS AND METHOD FOR THE CONTROL OF THE PROCESSING PROCESS OF A MACHINE TOOL
AT412197B (en) * 2002-11-22 2004-11-25 Lisec Peter DEVICE FOR MACHINING MATERIAL PANELS
KR100832297B1 (en) * 2002-12-17 2008-05-26 엘지디스플레이 주식회사 Apparatus for measuring grinding amount of liquid crystal display panel and method thereof
US6921322B2 (en) * 2003-01-24 2005-07-26 Artisan Industries, Inc. Apparatus and methods for refinishing a surface in-situ
DE10303459A1 (en) * 2003-01-29 2004-08-19 Infineon Technologies Ag Method and device for checking the edge of a disc-shaped object
US20050036717A1 (en) * 2003-03-05 2005-02-17 Tilia International, Inc. Sealable bag having an integrated zipper for use in vacuum packaging
AU2003283553A1 (en) * 2003-04-01 2004-10-25 Unova U.K. Limited Workpiece cooling during grinding
KR100940431B1 (en) * 2003-06-20 2010-02-10 주식회사 포스코 Apparatus for eliminatting swaf in dryer process
US7244813B2 (en) * 2003-08-26 2007-07-17 General Electric Company Methods of purifying polymeric material
US7354990B2 (en) 2003-08-26 2008-04-08 General Electric Company Purified polymeric materials and methods of purifying polymeric materials
JP4481667B2 (en) * 2004-02-02 2010-06-16 株式会社ディスコ Cutting method
EP1645513A3 (en) * 2004-09-21 2006-04-19 Philip Morris Products S.A. Modular packing assembly
KR100573035B1 (en) 2004-09-24 2006-04-24 주식회사 실트론 A wafer shaping apparatus and a method for shaping the wafer by the same
CN100386179C (en) * 2005-05-24 2008-05-07 亚洲光学股份有限公司 Reset certering system
CA2571275A1 (en) * 2005-12-15 2007-06-15 Ingersoll Machine Tools, Inc. Determining cutting tool dimensions and run-out using acoustic emissions
CN100404200C (en) * 2006-04-14 2008-07-23 柯明月 Surface grinding and polishing machine for hard and crisp particle's products
KR100718943B1 (en) * 2006-05-29 2007-05-16 한국생산기술연구원 Method and assembly apparatus using a magnet
JP4915146B2 (en) * 2006-06-08 2012-04-11 信越半導体株式会社 Wafer manufacturing method
DE102006037267B4 (en) 2006-08-09 2010-12-09 Siltronic Ag Process for the production of semiconductor wafers with high-precision edge profile
JP4862896B2 (en) * 2007-01-31 2012-01-25 信越半導体株式会社 Chamfering apparatus for silicon wafer, method for manufacturing silicon wafer, and etched silicon wafer
US20080252726A1 (en) * 2007-04-10 2008-10-16 Eastway Fair Company Limited Video aid system
US7925075B2 (en) * 2007-05-07 2011-04-12 General Electric Company Inspection system and methods with autocompensation for edge break gauging orientation
JP4999560B2 (en) * 2007-06-07 2012-08-15 豊田バンモップス株式会社 Wheel spindle device for grinding machine
JP4262285B2 (en) 2007-07-18 2009-05-13 株式会社コベルコ科研 Shape measuring device and shape measuring method
KR20090063804A (en) 2007-12-14 2009-06-18 주식회사 실트론 Grinding wheel truing tool and manufacturing method thereof, truing apparatus, manufacturing method of grinding wheel, and wafer edge grinding apparatus using the same
WO2009094539A1 (en) * 2008-01-24 2009-07-30 Applied Materials, Inc. Solar panel edge deletion module
JP5270974B2 (en) * 2008-06-17 2013-08-21 中村留精密工業株式会社 Substrate end face polishing apparatus and polishing determination method
JP5160993B2 (en) * 2008-07-25 2013-03-13 株式会社荏原製作所 Substrate processing equipment
JP4734398B2 (en) * 2008-12-04 2011-07-27 株式会社コベルコ科研 Shape measuring device and shape measuring method
JP2010162624A (en) * 2009-01-13 2010-07-29 Ebara Corp Polishing device and method
JP5328025B2 (en) * 2009-02-24 2013-10-30 株式会社和井田製作所 Edge detection apparatus, machine tool using the same, and edge detection method
DE102009023275A1 (en) * 2009-05-29 2010-12-02 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh gear cutting
JP5471055B2 (en) * 2009-06-15 2014-04-16 株式会社ジェイテクト Grinding wheel forming method and grinding machine
JP5621276B2 (en) * 2010-03-01 2014-11-12 セイコーエプソン株式会社 Droplet discharge device
TWM383466U (en) * 2010-03-02 2010-07-01 Axisco Prec Machinery Co Ltd High-efficiency fine & coarse grinding CNC dual-axes surface grinder
CN101870088B (en) * 2010-06-13 2012-07-04 北京航空航天大学 Closed feed liquid self-sucking type inner cooling grinding wheel device for face grinding
EP2433747B1 (en) * 2010-09-24 2013-04-17 Benteler Maschinenbau GmbH Method and device for grinding edges of glass boards running parallel to each other
US8629902B2 (en) * 2010-10-12 2014-01-14 Kla-Tencor Corporation Coordinate fusion and thickness calibration for semiconductor wafer edge inspection
WO2012126840A1 (en) * 2011-03-24 2012-09-27 Erwin Junker Maschinenfabrik Gmbh Grinding machine device with pivotable mounting of a grinding spindle unit and method for pivoting a grinding spindle unit on a grinding machine
US20130057693A1 (en) * 2011-09-02 2013-03-07 John Baranek Intruder imaging and identification system
US20130196572A1 (en) * 2012-01-27 2013-08-01 Sen-Hou Ko Conditioning a pad in a cleaning module
CN102848309A (en) * 2012-10-08 2013-01-02 江苏环洋组合机床有限公司 Grinding head component of piston ring inner/outer angle grinder
US9254549B2 (en) * 2013-05-07 2016-02-09 Jtekt Corporation Grinding machine
TWI600499B (en) * 2013-08-09 2017-10-01 Nakamura-Tome Precision Industry Co Ltd Hard brittle plate grinding device and processing precision measurement and correction method
KR101531820B1 (en) * 2013-10-16 2015-06-24 서우테크놀로지 주식회사 Strip grinder
TWI695441B (en) * 2013-12-02 2020-06-01 日商大亨股份有限公司 Workpiece processing device, workpiece conveying system
US9886029B2 (en) 2013-12-02 2018-02-06 Daihen Corporation Workpiece processing apparatus and workpiece transfer system
US9498865B2 (en) * 2013-12-27 2016-11-22 United Technologies Corporation System and methods for rough grinding
CN104748676A (en) * 2013-12-31 2015-07-01 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 Position detection device and transmission system
DE202015001082U1 (en) * 2015-02-06 2015-02-24 Deckel Maho Pfronten Gmbh Spindle device for a program-controlled machine tool
CN105171701A (en) * 2015-07-20 2015-12-23 中国科学院上海光学精密机械研究所 High-cleanliness-degree vacuum displacement table
CN105345605A (en) * 2015-09-25 2016-02-24 广东先导半导体材料有限公司 Wafer edge polishing method and edge polishing machine suction cup
JP6555587B2 (en) * 2015-10-28 2019-08-07 日本電気硝子株式会社 Sheet glass manufacturing method and manufacturing apparatus
KR102214510B1 (en) * 2016-01-18 2021-02-09 삼성전자 주식회사 Substrate thinning apparatus, method of thinning a substrate using the same, and method of manufacturing a semiconductor package
JP6321703B2 (en) * 2016-03-04 2018-05-09 ファナック株式会社 Wire electrical discharge machine inspection system
CN107283273B (en) * 2016-04-06 2023-08-01 天通日进精密技术有限公司 Crystal bar processing equipment, spindle mechanism used for equipment and crystal bar processing method
CN107303650A (en) * 2016-04-21 2017-10-31 广东罗庚机器人有限公司 Automatic grasping means, apparatus and system for sanding and polishing
CN109641354B (en) * 2016-08-30 2022-08-05 本田技研工业株式会社 Robot control device and robot control method
JP6912794B2 (en) * 2016-10-26 2021-08-04 株式会社シギヤ精機製作所 Grinder
CN109937107A (en) * 2016-11-08 2019-06-25 贝瓦克生产机械有限公司 Method and apparatus for modifying tank
CN107081647B (en) * 2017-05-16 2023-04-11 四川纽赛特工业机器人制造有限公司 Robot standard station of polishing
CN108972263A (en) * 2017-06-02 2018-12-11 美克国际家私加工（天津）有限公司 A kind of Multifunctional earthenware optical workstation
US10661406B2 (en) 2018-01-11 2020-05-26 Razor Edge Systems, Inc. Robotic hand tool sharpening and cleaning apparatus
DE102018104550B4 (en) * 2018-02-28 2022-10-13 Walter Maschinenbau Gmbh Machine tool, in particular grinding and/or eroding machine and method for replacing a tool assembly
CN110549201B (en) * 2018-05-31 2023-01-17 长濑因特格莱斯株式会社 Machine tool
CN108714854B (en) * 2018-06-19 2020-09-11 湖南镭盛机电科技有限公司 Forming grinding wheel detection and trimming device based on remapping method and grinding wheel shaping method
CN108747825B (en) * 2018-06-19 2020-04-21 湖南大学 Laser trimming and forming grinding wheel device based on visual detection and trimming method thereof
CN108747632A (en) * 2018-07-06 2018-11-06 湖州吉弘机械有限公司 A kind of fork truck castings production grinding device
US10835920B2 (en) * 2018-08-03 2020-11-17 Indian Institute Of Technology Ropar Technology and process for coating a substrate with swarf particles
EP3608060A1 (en) * 2018-08-07 2020-02-12 Comadur S.A. Machining tool for grinding a workpiece
KR101966017B1 (en) * 2018-09-13 2019-04-04 오민섭 Grinding control method and equipment for defect analysis of semiconductor device
CN109839077B (en) * 2018-12-26 2020-10-13 太原理工大学 Three-dimensional modeling measuring device of micro multi-phase structure based on section profile sequence
CN109746786A (en) * 2019-01-22 2019-05-14 安徽鑫艺达抛光机械有限公司 A kind of half tank grinding device
US11577365B2 (en) 2019-04-05 2023-02-14 Honda Motor Co., Ltd. Systems and methods of processing a rotatable assembly
CN109968147A (en) * 2019-04-15 2019-07-05 天津中屹铭科技有限公司 High-rigidity controllable touch processing robot
CN112336295B (en) * 2019-08-08 2024-07-05 上海安翰医疗技术有限公司 Control method and device for magnetic capsule endoscope, storage medium and electronic device
KR102381559B1 (en) * 2019-10-29 2022-04-04 (주)미래컴퍼니 Grinding system
TWM597200U (en) * 2020-02-18 2020-06-21 財團法人金屬工業研究發展中心 Measuring apparatus of grinding wheel
CN112809499B (en) * 2020-12-31 2022-03-29 开平市伟利卫浴有限公司 Polisher of self-cooling
CN113523903B (en) * 2021-07-27 2022-05-13 山东亿佰通机械股份有限公司 Valve processing platform with adjustable
CN113878464A (en) * 2021-11-10 2022-01-04 山东金鹏磨料磨具有限公司 Grinding tool capable of adjusting grinding degree
CN115091224B (en) * 2022-08-05 2024-05-10 上海交通大学 Jet flow active vibration suppression device and method for mirror milling of thin-wall part
CN115008302A (en) * 2022-08-10 2022-09-06 江苏二马液压元件有限公司 Sealing surface grinding device for safety valve machining
CN117207063B (en) * 2023-11-07 2024-01-30 江苏阔能建材科技有限公司 Polishing head for special door and window processing and intelligent grinding machine

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB684933A (en) * 1951-02-15 1952-12-24 Timken Roller Bearing Co Improvements in continuous feed reed-type honing machines
US2680941A (en) * 1951-06-26 1954-06-15 Heald Machine Co Internal grinding machine
GB885062A (en) * 1958-07-10 1961-12-20 Jones & Shipman A A Ltd Improvements relating to the machining of workpieces in grinding machines
US3361018A (en) * 1965-10-08 1968-01-02 Elihu I. Druckman Spring mounted tool holder
US3534502A (en) * 1968-01-24 1970-10-20 Bryant Grinder Corp Apparatus and method for grinding an external surface of revolution
GB1430632A (en) * 1972-05-03 1976-03-31 Schiess Ag Grinding machines
GB1551923A (en) * 1975-09-18 1979-09-05 Toyoda Machine Works Ltd Feed apparatus in a grinding-machine
DE3030914C2 (en) * 1980-08-16 1989-08-10 Peter 6000 Frankfurt Koblischek Process for the production of machine frames using polymer concrete
CH653941A5 (en) * 1980-12-13 1986-01-31 Hauni Werke Koerber & Co Kg DEVICE FOR CLAMPING PLANPARALLEL WORKPIECES.
DE3114078A1 (en) * 1981-04-08 1982-11-04 Löhr & Herrmann Ingenieurgesellschaft mbH, 7531 Neuhausen DEVICE FOR EDGE GRINDING OF PANEL-SHAPED GOODS
DE3204987C2 (en) * 1982-02-12 1986-06-05 Supfina Maschinenfabrik Hentzen GmbH & Co KG, 5630 Remscheid Clamping device for small diameter disc-shaped workpieces
JPS60104644A (en) * 1983-11-08 1985-06-10 Mitsubishi Metal Corp Device for grinding and chamfering outer periphery of wafer
GB2157078B (en) * 1984-03-30 1987-09-30 Perkin Elmer Corp Wafer alignment apparatus
SU1252136A1 (en) * 1984-07-31 1986-08-23 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сверхтвердых Материалов Ан Усср Apparatus for working planar surfaces
US4607461A (en) * 1984-12-10 1986-08-26 Charles Adams Accurate positioning apparatus
US4638601A (en) * 1985-11-04 1987-01-27 Silicon Technology Corporation Automatic edge grinder
US4794736A (en) * 1985-12-27 1989-01-03 Citizen Watch Co., Ltd. Arrangement for mechanically and accurately processing a workpiece with a position detecting pattern or patterns
JPS6322259A (en) * 1986-07-10 1988-01-29 Hitachi Cable Ltd Semiconductor wafer grinding method and device thereof
GB8701616D0 (en) * 1987-01-26 1987-03-04 Michell Instr Ltd Dewpoint meter
JPH0637025B2 (en) * 1987-09-14 1994-05-18 スピードファム株式会社 Wafer mirror surface processing equipment
US4953522A (en) * 1987-11-27 1990-09-04 Schaudt Maschinenbau Gmbh Method of dressing grinding wheels in grinding machines
JPH06104297B2 (en) * 1989-04-27 1994-12-21 信越半導体株式会社 Chamfering equipment for semiconductor wafers
US5201145A (en) * 1990-03-31 1993-04-13 Shin-Etsu Handotai Company, Limited Monocrystal ingot attitude-adjusting/surface-grinding/conveying apparatus
US5185965A (en) * 1991-07-12 1993-02-16 Daito Shoji Co., Ltd. Method and apparatus for grinding notches of semiconductor wafer
KR0185234B1 (en) * 1991-11-28 1999-04-15 가부시키 가이샤 토쿄 세이미쯔 Method of chamfering semiconductor wafer
JP2760918B2 (en) * 1992-02-03 1998-06-04 大日本スクリーン製造株式会社 Notched wafer position detector
FR2691663B1 (en) * 1992-05-26 1996-10-11 Essilor Int METHOD FOR REDEIVING GRINDING WHEELS, DISC AND MACHINE FOR ITS IMPLEMENTATION.
DE4222790C1 (en) * 1992-07-10 1994-01-05 Netzsch Erich Holding Method and system for deburring and further processing workpieces, in particular made of ceramic material
US5289661A (en) * 1992-12-23 1994-03-01 Texas Instruments Incorporated Notch beveling on semiconductor wafer edges
DE4320934C2 (en) * 1993-06-24 1995-04-20 Wernicke & Co Gmbh Spectacle lens edge grinding machine
DE9313220U1 (en) * 1993-09-02 1993-11-18 Metabowerke GmbH & Co, 72622 Nürtingen Belt grinder
JPH07205001A (en) * 1993-11-16 1995-08-08 Tokyo Seimitsu Co Ltd Wafer chamfering machine
IT1262263B (en) * 1993-12-30 1996-06-19 Delle Vedove Levigatrici Spa SANDING PROCEDURE FOR CURVED AND SHAPED PROFILES AND SANDING MACHINE THAT REALIZES SUCH PROCEDURE
JP3035690B2 (en) * 1994-01-27 2000-04-24 株式会社東京精密 Wafer diameter / cross-sectional shape measuring device and wafer chamfering machine incorporating the same
US5452521A (en) * 1994-03-09 1995-09-26 Niewmierzycki; Leszek Workpiece alignment structure and method
DE4414784C2 (en) * 1994-04-28 1996-07-18 Wernicke & Co Gmbh System for grinding the peripheral edge and / or an optical surface of spectacle lenses
US5679060A (en) * 1994-07-14 1997-10-21 Silicon Technology Corporation Wafer grinding machine
JP3010572B2 (en) * 1994-09-29 2000-02-21 株式会社東京精密 Wafer edge processing equipment
US5595528A (en) * 1994-10-19 1997-01-21 Vermont Rebuild, Inc. Grinding wheel dresser
JP2882458B2 (en) * 1994-11-28 1999-04-12 株式会社東京精密 Wafer chamfering machine
JPH08243891A (en) * 1995-03-07 1996-09-24 Kao Corp Chamfer work device for substrate
ATE214321T1 (en) * 1996-06-15 2002-03-15 Unova Uk Ltd METHOD FOR GRINDING EDGES

Also Published As

Publication number Publication date
EP0904893A2 (en) 1999-03-31
DE69723881T2 (en) 2004-01-22
CN1095726C (en) 2002-12-11
KR100303074B1 (en) 2001-11-02
AU3042197A (en) 1998-01-07
JP2003251557A (en) 2003-09-09
EP1005956B1 (en) 2003-07-30
TW354276B (en) 1999-03-11
EP0906174B1 (en) 2002-08-28
EP1005955A2 (en) 2000-06-07
TW434117B (en) 2001-05-16
MY132620A (en) 2007-10-31
US6095897A (en) 2000-08-01
CN1096915C (en) 2002-12-25
ES2170955T3 (en) 2002-08-16
ES2183181T3 (en) 2003-03-16
EP0907461A1 (en) 1999-04-14
ES2171262T3 (en) 2002-09-01
GB2316637B (en) 2000-03-22
KR20000016637A (en) 2000-03-25
DE69726620T2 (en) 2004-10-14
US6217420B1 (en) 2001-04-17
GB2314037A (en) 1997-12-17
GB9712081D0 (en) 1997-08-13
DE69711022T2 (en) 2002-07-18
ES2211390T3 (en) 2004-07-16
EP1005956A3 (en) 2001-12-12
KR100302172B1 (en) 2001-11-02
JP2000512564A (en) 2000-09-26
EP1050370A2 (en) 2000-11-08
US6224459B1 (en) 2001-05-01
ATE211671T1 (en) 2002-01-15
EP1000706A3 (en) 2001-12-12
JP2000296446A (en) 2000-10-24
JP2000117602A (en) 2000-04-25
EP0865342A1 (en) 1998-09-23
ATE222834T1 (en) 2002-09-15
CN1234317A (en) 1999-11-10
US20010000502A1 (en) 2001-04-26
MY132455A (en) 2007-10-31
MY132625A (en) 2007-10-31
ATE255485T1 (en) 2003-12-15
EP0904893A3 (en) 1999-09-29
DE69726620D1 (en) 2004-01-15
EP0865342B1 (en) 2002-03-13
GB2314037B (en) 2001-01-17
EP1005955B1 (en) 2003-12-03
AU3042297A (en) 1998-01-07
CN1227518A (en) 1999-09-01
JP2000512565A (en) 2000-09-26
EP1048403A3 (en) 2001-12-12
DE69723881D1 (en) 2003-09-04
WO1997048526A1 (en) 1997-12-24
GB9712080D0 (en) 1997-08-13
EP1000706A2 (en) 2000-05-17
EP0906174A1 (en) 1999-04-07
DE69738673D1 (en) 2008-06-19
CN1234318A (en) 1999-11-10
JPH11320362A (en) 1999-11-24
CN1222107A (en) 1999-07-07
TW333488B (en) 1998-06-11
WO1997048525A1 (en) 1997-12-24
US6461228B2 (en) 2002-10-08
EP0907461B1 (en) 2002-01-09
EP1005956A2 (en) 2000-06-07
DE69711022D1 (en) 2002-04-18
KR100329676B1 (en) 2002-11-18
US6267647B1 (en) 2001-07-31
WO1997048522A1 (en) 1997-12-24
AU3042097A (en) 1998-01-07
ATE246072T1 (en) 2003-08-15
EP1050370A3 (en) 2001-12-12
ATE214321T1 (en) 2002-03-15
CN1082868C (en) 2002-04-17
EP1005955A3 (en) 2001-12-12
KR20000016638A (en) 2000-03-25
EP1000706B1 (en) 2008-05-07
ATE394197T1 (en) 2008-05-15
DE69714995D1 (en) 2002-10-02
CN1081510C (en) 2002-03-27
EP1048403A2 (en) 2000-11-02
GB2316637A (en) 1998-03-04
DE69709924D1 (en) 2002-02-28

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